Assurer la combustion complète du coke de pétrole graphite est un processus complexe comportant plusieurs étapes. Le coke de pétrole, un sous-produit du raffinage du pétrole, est riche en carbone, en soufre et en matières volatiles, ce qui rend sa combustion plus difficile que le charbon. Une combustion incomplète entraîne un gaspillage d'énergie, des émissions toxiques telles que le monoxyde de carbone (CO) et du carbone résiduel non brûlé.
Pour obtenir une combustion complète, il faut respecter simultanément le principe classique de combustion « 3T + 1E », adapté aux caractéristiques du coke de pétrole. Les conditions suivantes sont essentielles pour assurer une combustion complète du coke de pétrole graphite :
I. Principes de combustion de base (3T + 1E)
1. Température
Température suffisamment élevée : La température du four doit être maintenue suffisamment élevée (généralement au-dessus de 1 200 degrés) pour garantir que les particules de coke de pétrole sont rapidement chauffées jusqu'à leur point d'inflammation (le coke de pétrole a un point d'inflammation élevé, environ 450 à 600 degrés) et maintenir une réaction de combustion stable.
Température uniforme : la répartition de la température à l'intérieur du four doit être aussi uniforme que possible pour éviter les zones localisées de basse température, qui autrement entraîneraient une combustion incomplète du coke de pétrole dans ces zones.
2. Temps
Temps de séjour suffisant : les particules de coke de pétrole et leurs composants volatils doivent rester dans la zone à haute -température pendant une période de temps suffisante pour assurer une combustion complète. En raison de la faible teneur en substances volatiles du coke de pétrole, la combustion est principalement axée sur la combustion du carbone fixe, un processus relativement lent.
Mesures : Assurer un trajet et une durée adéquats des gaz de combustion à l'intérieur du four en optimisant la conception du four et en ajustant la position et l'angle du brûleur. Dans les chaudières à lit fluidisé, la circulation des matières peut être utilisée pour prolonger le temps de séjour des particules.
3. Turbulences
Mélange d’air suffisant : C’est l’une des conditions les plus critiques. Une forte turbulence doit être fournie pour assurer un mélange complet et rapide de l'air et des particules de coke de pétrole.
Mesures:
Distribution d'air rationnelle : utiliser une alimentation en air segmentée (par exemple, air primaire, secondaire et tertiaire). L'air primaire est utilisé pour stabiliser l'allumage et la fluidisation (en lit fluidisé), tandis que l'air secondaire, l'air de combustion principal, est injecté à grande vitesse pour créer de fortes turbulences et assurer le mélange avec les combustibles.
Optimisez la conception du brûleur : utilisez des brûleurs à tourbillon ou des buses spécialement conçues pour créer de fortes zones de recirculation et des vortex afin d'améliorer le mélange. Assurez-vous d'avoir suffisamment d'espace dans le four : prévoyez suffisamment d'espace pour que l'air et le carburant puissent se mélanger.
4. Excès d’air
Rapport d'excès d'air optimal : fournissez légèrement plus d'air que le volume d'air théorique pour garantir que chaque particule de carburant a accès à l'oxygène. Cependant, un excès d’air excessif doit être évité, car cela abaisserait la température du four, aurait un impact négatif sur l’efficacité de la combustion et augmenterait la perte de chaleur des gaz de combustion et la formation d’oxyde de soufre.
Plage de contrôle : Pour le coke de pétrole, la teneur en oxygène des gaz de combustion est généralement contrôlée entre 2,5 % et 4,5 % (la valeur spécifique dépend des caractéristiques de l'équipement et du combustible), correspondant à un taux d'excès d'air d'environ 1,15 à 1,25.
Résumé : Liste de contrôle pour garantir une combustion suffisante
Préparation du carburant : Le coke de pétrole est-il broyé à une finesse suffisante ? La matière première est-elle stable ?
Temperature: Is the furnace temperature sufficiently high and uniform (>1200 degrés ou 850-950 degrés pour CFB) ?
Temps : La conception du four garantit-elle un temps de séjour suffisant ?
Turbulence/Mélange : Une alimentation en air étagée est-elle utilisée ? L'air secondaire est-il suffisamment puissant pour pénétrer dans les gaz de combustion ?
Excès d'air : le taux d'excès d'air est-il contrôlé dans la plage optimale basée sur l'analyse des gaz de combustion (O₂ et CO) ?
Surveillance des indicateurs clés : les niveaux de CO et la teneur en carbone des cendres volantes sont-ils surveillés en temps réel et servent-ils de base aux ajustements ?
En répondant systématiquement aux exigences ci-dessus et en nous concentrant sur l'optimisation des propriétés difficiles-à brûler-du coke de pétrole, nous pouvons maximiser sa combustion complète et atteindre une utilisation énergétique très efficace et peu polluante-.
