Industrial Gas Fuel Burner Guide: Types, Benefits, Applications, Selection

ما هو موقد وقود الغاز ولماذا هو مهم

سألنا مدير العمليات في أحد مصانع الفرن الدوار مؤخرًا عن مدى تغير موقد وقود الغاز على الخط الذي كان دائمًا يطلق الزيت الثقيل. الإجابة المختصرة هي أنها تغير الرقمين اللذين يتم قياس المصنع عليهما: تكلفة الوقود لكل طن من المنتج والامتثال للانبعاثات. يستجيب موقد الغاز لتغيرات الحمل في ثوانٍ، ويحافظ على درجة حرارة الفرن أكثر إحكامًا من أي لهب يعمل بالوقود السائل، ويوفر احتراقًا نظيفًا مع كمية أقل من الهواء الزائد. تحدد هذه الاختلافات ما إذا كانت مجموعة المواد المكلسة ستخرج متسقة أم يجب إعادة صياغتها.

موقد وقود الغاز الصناعي هو جهاز يحول الطاقة الكيميائية للوقود الغازي إلى لهب مستقر ومتحكم فيه داخل فرن أو فرن أو غلاية. يعد الغاز الطبيعي هو الوقود الأكثر شيوعًا، ولكن يمكن لنفس منصة الموقد إطلاق غاز البترول المسال أو الغاز الطبيعي المسال أو الهيدروجين أو الغاز الحيوي أو الغاز المنبعث. ما يفصله عن شعلة الغاز البسيطة هو دمج مجموعة الغاز، وإمدادات هواء الاحتراق، وتثبيت اللهب، وأقفال الأمان في حزمة هندسية واحدة.

الوظائف الأربع التي يجب على كل موقد غاز القيام بها

يؤدي كل موقد وقود غازي أربع وظائف: تنظيم إمداد الوقود، وخلطه مع الكمية المناسبة من هواء الاحتراق، وتثبيت اللهب عند الفوهة، وتشكيل اللهب بحيث يتم إطلاق الحرارة حيث تحتاج العملية إليها. يتعامل قطار الغاز مع الضغط والقياس. تتحكم مروحة هواء الاحتراق في المادة المؤكسدة؛ يقوم رأس احتجاز اللهب بإنشاء منطقة اشتعال مستقرة؛ ويقوم نظام التحكم بتقليص نسبة الوقود إلى الهواء بشكل مستمر مع تغير الحمل. عندما تكون أي من هذه الوظائف صغيرة الحجم، يصبح الموقد عنق الزجاجة لخط الإنتاج بأكمله.

تكوين الوقود مهم بقدر الموقد

الوقود الغازي ليس مادة ثابتة. ويختلف الغاز الطبيعي في محتوى الميثان والقيمة الحرارية، ويحترق الهيدروجين بشكل أسرع وأكثر سخونة، ويحمل الغاز الحيوي حصة مختلفة من الغازات الخاملة. يصف مهندسو الاحتراق هذا الاختلاف باستخدام مؤشر ووبي، الذي يقوم بتطبيع القيمة الحرارية من خلال كثافة الغاز. يجب تصميم الموقد المخصص لتبديل الوقود حول نطاق Wobbe لجميع أنواع الوقود المرشحة، وليس حول عينة موضعية واحدة. تمنع هذه التفاصيل الصغيرة في مرحلة المواصفات عدم استقرار اللهب المكلف بعد التشغيل.

الأنواع الرئيسية لشعلات وقود الغاز الصناعي

يتم تجميع مواقد الغاز الصناعية في عدد قليل من عائلات التصميم، وتظهر الاختلافات بينها في طول اللهب، وخفض درجة الحرارة، وتحمل الهواء الساخن. إن اختيار العائلة الخاطئة في البداية يعني العيش مع شعلة غير فعالة طوال عمر المعدات.

الشعلات مزيج فوهة

في موقد مزيج الفوهة، يلتقي الوقود وهواء الاحتراق عند مخرج الموقد ويمتزجان عن طريق الاضطراب على طول اللهب. اللهب طويل ومضيئ، وهو ما يناسب الأفران الدوارة وغرف الفرن الكبيرة حيث يجب إطلاق الحرارة تدريجياً على طول محور العملية. تتحمل الشعلات ذات الفوهات أيضًا التسخين المسبق لهواء الاحتراق العالي، وهي ميزة كبيرة في المحطات التي تحتوي على أنظمة الانفجار الساخن أو استعادة الحرارة المهدرة.

الشعلات بريمكس

الشعلات بريمكس combine fuel and air before the flame front, so combustion is fast and the flame is short and intense. This makes them the preferred choice for compact heating furnaces, dryers, and fired heaters where heat must be concentrated in a small volume. The trade-off is a higher sensitivity to flashback and a lower tolerance for highly preheated air.

شعلات متعددة الوقود وثنائية الوقود

ترفض العديد من المصانع الانغلاق على مصدر وقود واحد. يمكن لشعلات الغاز متعددة الوقود التبديل بين الغاز الطبيعي وغاز البترول المسال والهيدروجين والوقود السائل، إما أثناء التشغيل أو بعد إجراء تغيير محدد. بالنسبة لخط الفرن الدوار، يؤدي ذلك إلى خلق ميزتين تجاريتين: يمكن للمحطة شراء الوقود على أساس فوري، ويمكنها زيادة حصة الهيدروجين تدريجيًا مع توفر الإمدادات. يعد نظام التحكم أكثر تعقيدًا، ولكن بالنسبة للعديد من المشغلين، يعد هذا التعقيد سعرًا عادلاً لأمن الوقود.

لماذا تختار الصناعة مواقد وقود الغاز؟

وتتلخص الحجة التجارية لحرق الغاز في أربع نتائج قابلة للقياس: التحكم في درجة الحرارة بشكل أكثر إحكاما، وانخفاض الهواء الزائد، وتقليل ملوثات الاحتراق، وجدول صيانة أبسط. هذه هي النتائج المباشرة لإطلاق غاز نظيف يمكن التنبؤ به بدلاً من سائل ذري أو مادة صلبة مسحوقة.

• التعديل الدقيق: تصل مواقد الغاز الصناعية عادة إلى نسب تهدئة تبلغ 10:1 أو أعلى، وبالتالي فإن الموقد يتبع منحنى الإنتاج بدلاً من تشغيل وإيقاف التشغيل.
• خفض الهواء الزائد: تتيح كيمياء لهب الغاز التشغيل بالقرب من الظروف المتكافئة، مما يقلل من الوقود المهدر وحجم النيتروجين الذي يجب تسخينه.
• حرارة أنظف: لا يوجد ذرات، ولا يوجد ترحيل للكربون، وتشكل جسيمات لا تذكر، مما يحمي جودة المنتج والمعدات النهائية.
• مرونة الوقود: يمكن تخصيص مواقد الغاز الحديثة لمزج الهيدروجين أو استبدال الغاز الحيوي في المستقبل دون إعادة تصميم ميكانيكية كاملة.
• صيانة أبسط: مع عدم وجود فوهات رذاذ، أو سخانات وقود، أو معدات طحن، يقلل الاهتمام اليومي من الفحص الروتيني ومراقبة اللهب.

يحتاج المصنع الذي يقوم باستبدال جهاز حرق موجود أو تجهيز خط جديد إلى معدات بحجم مناسب للعملية، وليس مقتبسًا من الكتالوج. ال مجموعة موقد وقود الغاز الصناعي من GeneralFlame تم تصميمه للخدمة المستمرة ويغطي السعات الحرارية بدءًا من سخانات العمليات وحتى الشعلات الرئيسية للفرن الدوار كاملة الحجم، مع توافق مجموعة الغاز ومنطق التحكم مع مواصفات الوقود. إن نطاق المورد الفردي هذا هو ما يجعل ضمانات الأداء قابلة للتنفيذ في الممارسة العملية.

مخصص موقد وقود الغاز المصنعين والموردين ومصنع OEM / ODM - Jiangsu Jufen Jiangsu Jufeng Thermal Technology Co.، Ltd هي الشركات المصنعة لموقد وقود الغاز المخصص في الصين وموردي موقد وقود الغاز OEM / ODM والمصنع ... عرض المنتج →

التطبيقات عبر العمليات الصناعية

تعتبر مواقد وقود الغاز مصدر الحرارة القياسي في إنتاج الأسمنت والجير، وتكليس المعادن غير الحديدية، وتحويل ملح الليثيوم، ومعالجة النيكل لاتريت، وإنتاج المغنيسيوم، وإصلاح غاز الميثان بالبخار، ومعالجة النفايات. في كل حالة، يحدد ملف درجة الحرارة داخل الفرن النتيجة الكيميائية.

الأفران الدوارة: التطبيق الأكثر تطلبا

الفرن الدوار هو أصعب تطبيق لأي موقد. يجب أن يكون اللهب طويلاً بما يكفي لنقل الحرارة على طول محور الفرن، ومع ذلك يكون مستقرًا بدرجة كافية لتجنب البقع الساخنة على المادة المقاومة للحرارة أو طرف التغذية. يمنح حرق الغاز المهندس التحكم المباشر في الدوامة والزخم وتدفق الهواء، وهذا هو السبب في أن جميع أفران الليثيوم والنيكل والمغنيسيا الجديدة تقريبًا مخصصة للغاز. لدينا مشروع الموقد الدوار للفرن الليبيدوليت يوضح المردود: مطابقة شكل اللهب مع نافذة التحلل الحراري الضيقة للخام، مما أدى إلى استقرار كل من الإنتاج ونقاء المنتج.

عندما يحتاج الفرن إلى حزمة إطلاق الحرارة الكاملة، توفر شركة GeneralFlame مواقد الغاز الفرن الدوار جنبًا إلى جنب مع إدارة الشعلة ومنطق سلامة اللهب، بحيث تظل مسؤولية تصميم الاحتراق على عاتق مورد واحد.

موقد الفرن الدوار لمصنعي وموردي مصانع الأسمنت نظرًا لأن موقد الفرن الدوار في الصين لمصنعي مصانع الأسمنت وموردي موقد فرن الجير OEM / ODM ، المصنع ، Jiangsu Jufeng Thermal Techno ... عرض المنتج →

أفران التدفئة وسخانات النار

تعتمد أفران التسخين في معالجة المعادن، وأفران الصهر الساخن في معالجة المعادن، وسخانات النار في المصانع الكيماوية على الاستجابة السريعة والاحتراق النظيف للغاز. غالبًا ما تحدد هذه التطبيقات جو الفرن بدلاً من نقطة ضبط بسيطة لدرجة الحرارة، ويعد إطلاق الغاز الطريقة الأكثر مباشرة للتحكم في ظروف الأكسدة والاختزال داخل الحجرة. يوفينغ حلول الأفران الصناعية وتكنولوجيا الاحتراق اختيار غطاء الموقد، وتكامل التحكم، والضبط الميداني لهذه الفئة من المعدات.

إصلاح غاز الميثان بالبخار والشعلات الجاهزة للهيدروجين

توفر مواقد وقود الغاز في مصلحات الميثان البخارية الحرارة التي تحرك تفاعل الإصلاح الماص للحرارة. يقوم المشغلون الآن بتحديد الشعلات الجاهزة للهيدروجين بشكل روتيني بحيث يمكن لنفس المعدات قبول الوقود المخصب بالهيدروجين مع تطور خارطة طريق إزالة الكربون في المصنع. إن استقرار اللهب واكتشاف اللهب عند أجزاء الهيدروجين العالية هي التفاصيل التي تحدد ما إذا كان يمكن تحويل الموقد أو يجب استبداله.

الانبعاثات: تسوية استراتيجية أكاسيد النيتروجين على الموقد

يعتمد تكوين أكسيد النيتروجين على درجة حرارة اللهب وتركيز الأكسجين في مقدمة اللهب. يمكن لموقد الغاز المصمم لخفض أكاسيد النيتروجين منذ البداية أن يفي بحدود صارمة من خلال الاحتراق المرحلي وإعادة تدوير غاز المداخن الداخلي، مما يؤدي إلى تجنب انخفاض الضغط وتكلفة الصيانة لنظام إزالة أكاسيد النيتروجين الخارجي الكبير.

عروض جنرال فليم مواقد غاز أكاسيد النيتروجين منخفضة التي تجمع بين مراحل الاحتراق، وتدفق الهواء، وإعادة تدوير غاز المداخن الداخلي في جسم شعلة واحد. اعتمادًا على تركيبة الوقود ودرجة حرارة الفرن، تحافظ هذه التصميمات على أكاسيد النيتروجين ضمن الحدود الوطنية الحالية مع الحفاظ على لهب ثابت عند حمل منخفض.

مصنعو الشعلات الصناعية منخفضة أكاسيد النيتروجين المخصصة وموردو الشعلات منخفضة أكاسيد النيتروجين Jiangsu Jufeng Thermal Technology Co.، Ltd هي الشركات المصنعة للمواقد الصناعية منخفضة أكسيد النيتروجين في الصين ومصنعي الموقد الصناعي منخفض أكسيد النيتروجين OEM / ODM. عرض المنتج →

التحديثية هي دائما أكثر تكلفة من المواصفات. الموقد هو جهاز التحكم الأساسي في الانبعاثات في أي فرن، ويجب اختياره مع وضع شهادة الانبعاثات في الاعتبار، وليس كفكرة لاحقة.

قائمة مرجعية لاختيار موقد وقود الغاز

يجب أن يتم الاختيار من متطلبات العملية إلى تصنيف الموقد. إذا قمت بتقييم السعة الحرارية فقط، فستحصل على موقد يشتعل ولكنه لا يتناسب مع العملية. قم بالعمل على النقاط الست أدناه بالترتيب.

1. حدد غلاف الوقود: نطاق مؤشر Wobbe، وضغط الإمداد، وقائمة أنواع الوقود التي يجب على الموقد التعامل معها الآن وفي المستقبل.
2. تأكد من الترتيب المطلوب: يجب أن يتبع الموقد منحنى الإنتاج دون التدوير أو عدم استقرار اللهب.
3. قم بمطابقة اللهب مع الحجرة: استخدم طول الفرن الفعال وقطره وحالة المقاومة للحرارة لاختيار طول اللهب ودوامة.
4. قم بتعيين هدف الانبعاثات أولاً: حدد الحدود المطبقة قبل تحديد الموقد، وليس بعده.
5. اختر حدود النظام: يجب أن تأتي مجموعة الغاز وإمدادات الهواء والإشعال ومراقبة اللهب ومنطق التحكم من مورد واحد.
6. اسأل عن نموذج الصيانة: توفر قطع الغيار، ووقت استجابة الخدمة، وما إذا كان من الممكن ضبط الموقد باستخدام الأجهزة الموجودة لديك.

تمثل الشعلات جزءًا صغيرًا من خط الفرن من حيث الكتلة، ولكنها تحدد فاتورة الوقود وشهادة الانبعاثات واتساق المنتج لمدة عقد أو أكثر. قام فريق هندسة الاحتراق في شركة Jiangsu Jufeng Thermal Technology بتطبيق هذه العملية على مشاريع الليثيوم والنيكل والفيروسيليكون والمغنيسيا ومعالجة النفايات. إذا كنت تقوم بتقييم موقد وقود الغاز لفرن أو فرن، اتصل بمهندسينا مع بيانات الوقود ومعلمات الفرن الخاصة بك لإجراء تقييم فني.