已知重油成析结果，沥青搅拌设备天然气、重油燃烧性能分析

今天给各位分享沥青搅拌设备天然气、重油燃烧性能分析的知识，其中也会对已知重油成析结果进行解释，现在开始吧！

文章

现行的国家搅拌设施排放控制标准和施工规范是以重油为燃料，在理论和实践的基础上制定的，由于天然气的物理化学性质与重油有很大差异，因此采用天然气作为混合设施排放控制的标准和施工规范。燃油替代品用途广泛，侧面排放指标与重油有明显差异，本文结合实际施工实践，进行对比试验，对燃油燃烧器油气组合进行改造。在保持其他施工条件的情况下，通过理论分析和实验研究探究重油与天然气排放的差异，为油气转化方案提供理论和实验依据。沥青搅拌设备。

重油和天然气在干桶中的燃烧性能

重油主要由以C、H、S三种元素组成的芳香烃为中心的各种化合物组成，其含量在95%以上，其余部分由水和各种杂质组成。由以下成分组成它是一种主要由甲烷组成的C、H化合物，含量在99%以上，CO2和N2含量在1%左右，少数产区的天然气中含有S。

重油主要通过干鼓燃烧区的燃烧过程释放热量，重油成分复杂，具有高密度、高粘度的特点，影响燃烧器喷嘴的雾化效果。重油中的碳氢化合物着火性能差，质量差，滞燃期比柴油长很多，随着滞燃期的增加，进入干鼓燃烧区的混合油、气、燃料量增多，产生高温NOx，它无助于控制化合物的形成，并且大多数重油在燃烧前喷入喷嘴，与空气混合然后燃烧。尽管重油密度较高，但部分重油仍会发生部分裂解和氧化，不利于控制燃烧过程，且CO生成量增加影响燃烧效率。较长的点火延迟期将导致一部分燃料在燃烧前遇到物质流，导致这部分燃料燃烧不完全并增加其他物质的形成。因此，重油燃烧温度很高。燃烧及燃烧稳定性差。

重油中的硫和硫化物主要来自于提取的原油，还有一些来自炼制过程中的添加剂和催化剂。由于多数炼油厂无法承担脱硫费用，不进行价格相对便宜的重油脱硫，因此沥青搅拌设备使用的重油硫含量较高，占总含量的1-2%。属于重油。重油中的硫在滚筒内燃烧后，一部分生成硫酸盐固体颗粒，一部分通过燃烧过程与空气中的氧气结合，形成硫化物，随尾气进入除尘系统。暴露在低温或水中会产生硫酸，严重腐蚀除尘系统，金属件和布袋会影响除尘系统的寿命。

与重油相比，天然气的成分相对简单，其气态物理状态在干鼓燃烧段与空气充分混合，进行主要放热的燃烧过程，天然气阀门的复杂控制也使得区域温度和火焰均可调节，燃烧状态可有效减少燃烧过程，NOX和CO的产生也能更容易控制和调节。天然气含有很少的硫化物，因此很少发生燃烧。上述分析表明，天然气比重油具有更好的燃烧性能。

沥青搅拌设备重油与天然气排放对比试验方案设计

沥青搅拌设备干燥系统的运行状态要求比其他类型的干燥系统更为复杂，燃料与空气在干燥筒内混合燃烧所释放的热量加热干燥筒内的空气并冷却区域通过与骨料的热交换，将冷骨料从常温提升到160180的高温，温度稳定性控制在9。同时，冷骨料中的水分蒸发成水蒸气，引起骨料中的水分上升。该比率控制在05以下。当热空气随后进入除尘系统时，这可以防止骨料中出现水蒸气。热空气会凝结，影响除尘器的效率，因此应将除尘系统的温度保持在80-100，始终高于蒸汽的露点温度。因此，需要合理的总空气量与燃油量的混合比，才能在额定功率下满足上述严格的技术要求。由于重油和天然气的热值和燃烧性能的差异，总空气量和燃料量的混合比例不可避免地发生变化，导致废气量不同，这也影响除尘和废气浓度成分。因此，本次测试的目的是比较重油和天然气，为了确认天然气排放的差异，必须测量干燥系统的排气量、废气成分、温度和含水量。评价沥青搅拌设备在额定功率下的性能，并在其他试验条件尽可能相同的情况下分析差异。

本次对比试验采用石川高速公路搅拌站的马里尼MAC-320搅拌设备，将干燥系统现有的CBS燃烧器改造为油气两用，并更换喷嘴组件，将原来的燃料转化为燃油。采用油气喷枪系统，改为燃气组合系统，改装为油气组合燃烧器，并在控制回路中安装燃气流量调节阀、执行器和专用复合检漏控制器，以便使用重油和天然气。改造完成后，燃烧器最大功率24MW，燃气最大燃烧量2400Nm3/h，工作压力300~400mbar，重油最大燃料量2200kg/h。小时。鼓风机风量30000m3/h，输出功率45kW。干筒、除尘器、引风机结构参数及重油燃料匹配参数均未改变。油气组合燃烧器的改造为对比试验的实施提供了良好的试验条件。

试验方法依据GB/T17808-2010《道路建设和养护机械设备沥青搅拌设备》规定的方法，在搅拌设备烟囱废气测量孔进行。

对比测试结果分析

混合设备生产条件

试验时环境温度276，大气压8365kPa，冷集料平均含水率15，饰面材料为Sup20沥青混合料，平均出料温度175，成品生产率为280t/h。在这些操作条件下使用重油和天然气进行了对比生产测试。

烟气流量、烟气排放量和含水率测试结果对比

在相同生产条件下，重油和天然气的烟气排放浓度基本相同，均为20-25mg/m3，说明搅拌设备除尘器的除尘效果良好。除尘效率与设备使用的燃料种类无关。天然气工况下废气含水量明显高于重油工况，说明天然气工况下天然气与空气混合燃烧产生的H2O比重油工况下产生的H2O更多。这种情况会导致烟气中的水蒸气增加。干燥和加热相同的冷骨料时，天然气工况烟气流量更大，结果表明，烟气流量比重油工况高48%，参考流量为45%。%更高天然气运行条件下的烟气温度平均比重油运行条件下低139C。

测试结果表明，天然燃料工况下的除尘效率与气体工况下的除尘效率基本相同，但自然燃料工况下的废气流量更大。在同样175C的天然燃料工况下，平均烟气温度仅为675C，低于一般推荐的80至100C的温度范围。本次试验中冷骨料含水率为15，低温并未影响设备正常生产，但如果冷骨料含水率过高，烟气温度会进一步降低。在除尘系统中，水蒸气会凝结，影响除尘效率并增加风阻，影响设备的正常运行。针对这一题，进一步改进烘干筒结构，减少炒板数量，降低料帘密度以提高烟气温度，解决含水率大的骨料生产题，保证正常运行设备长时间使用。

烟气成分测试结果对比

本试验主要是通过检测废气中O2、CO2、CO的含量及其随时间的变化来考察和验证燃料燃烧性能的试验，是考察废气中SO2和NOX含量的试验。废气及其内容物.随时间的变化研究不同燃料污染物排放的差异。

可以看出，两种工况下废气的平均氧含量基本相同，这表明燃烧器在燃烧重油和天然气时的燃烧效率是相同的。GB/T19839-2005《通用技术工业燃油、燃气燃烧器条件》标准规定，以燃烧过程中废气成分中CO2含量的变化作为判断燃烧稳定性的依据，重度条件下的O2和CO2含量油工况下可以看到波动，这比天然气工况下的波动更大，说明重油的燃烧稳定性较差，同时，在燃料的情况下，测量燃烧器废气成分中的CO含量确定完全燃烧，作为判断适合性的标准。燃气工况下废气CO含量为12ppm，重油工况下为242ppm。天然气工况燃烧适合性优于重油工况稠油工况下CO含量的变化可以看出，稠油燃烧的稳定性不好。与稠油相比，天然气燃烧具有更好的可控性，可以实现完全稳定的燃烧。

SO2是有害污染物，而NOx和CO2是温室气体，如何减少这些气体的排放一直是各燃烧器面临的难题。可以看出，重油作业工况产生的SO2和NOx含量远高于天然气作业工况。SO2和NOx含量随时间变化对比天然气工况下废气中SO2含量仅为2ppm，始终恒定，必须在搅拌器中保持，这是由于沥青烟进入废气造成的。由于燃料成分和燃烧稳定性较差，采用重油，运行过程中产生的SO2浓度较大，且随时间波动较大，如何控制重油运行过程中SO2排放也是需要进一步研究的题。

天然气作业条件下产生的温室气体CO2和NOx仅为重油作业条件下产生的温室气体的691%和49%。NOx含量随时间变化不大，表明NOx生成受燃料燃烧稳定性影响较小，但天然气工况下燃烧区温度低于正常燃气工况下燃烧区温度。重油运行工况和重油燃烧属于高温燃烧，不利于NOx的产生。对比试验结果与以往对重油和天然气在干桶中燃烧性能的分析一致。

因此

将现有燃油燃烧器改造为油气组合燃烧器，对相同生产条件下重油与天然气燃烧排放进行对比试验研究，得出以下结论。

重油工况下的除尘效率与天然气工况基本相同，但天然气工况下的废气流量较大，废气含水量较高。冷骨料温度仅为15，废气温度比燃料工况低139C。一般推荐的排烟温度应进一步改进原有干缸结构，以适应重油燃烧器并适当减少数量。烘筒上设有油炸板，降低料幕密度，提高烟气温度，保证设备正常运行。

该燃烧器在燃烧重油和天然气时具有相同的燃烧效率，且天然气的燃烧稳定性和适用性优于重油。与重油相比，天然气燃烧具有更好的可控性，可以实现完全稳定的燃烧。

天然气工况下燃烧区温度低于重油工况，重油高温燃烧不利于控制NOx生成。重油工况产生的废气中SO2、NO、NOx含量远高于天然气工况，天然气工况废气SO2含量仅为2ppm。当来自混合罐的沥青烟雾进入废气时，仅存在2ppm的CO2和NOx。在重油条件下，691和49具有良好的环保性能。

理论分析和实验研究表明，沥青搅拌设备中油改气不仅需要更换或改造燃烧器，还需要匹配干缸结构并考虑干缸内风量控制差异。引风机满足干燥系统技术状态的要求，适应复杂的外部条件对设备正常运行的影响。