石油焦粉全氧燃烧方法
石油焦粉资料
03
石油焦粉在工业领域的应用
石油焦粉在耐火材料行业的应用
石油焦粉作为耐火材料的原料，具有优异的性能
• 高热值：石油焦粉具有较高的热值，有助于提高耐火材料的烧结温度 • 良好燃烧性能：石油焦粉燃烧过程中产生的热量和光辐射较强，有助于提高耐火 材料的性能
主要用于生产阳极炭块和阴极炭块等电解铝原料
• 阳极炭块：以石油焦粉为原料，具有良好的导电性能和抗腐蚀性能 • 阴极炭块：以石油焦粉为原料，具有良好的导电性能和抗腐蚀性能
石油焦粉在炼钢行业的应用
石油焦粉作为炼钢的燃料，具有优异的性能
• 高热值：石油焦粉具有较高的热值，有助于提高炼钢的效率 • 良好燃烧性能：石油焦粉燃烧过程中产生的热量和光辐射较强，有助于提高炼钢 的性能
主要用于生产镁碳砖、铝碳砖等耐火材料
• 镁碳砖：以石油焦粉为原料，具有良好的抗渣侵蚀性能和抗热震性能 • 铝碳砖：以石油焦粉为原料，具有良好的耐高温性能和抗热震性能
石油焦粉在电解铝行业的应用
石油焦粉作为电解铝的原料，具有优异的性能
• 高热值：石油焦粉具有较高的热值，有助于提高电解铝的生产效率 • 良好燃烧性能：石油焦粉燃烧过程中产生的热量和光辐射较强，有助于提高电解铝的性能
在生物质能源、地热能等新能源领域具有应用潜力
• 生物质能源：石油焦粉可作为生物质燃料的原料，提高生物质燃料的性能 • 地热能：石油焦粉可作为地热发电设备的原料，提高地热发电设备的性能
05
石油焦粉的市场需求与价格波动
石油焦粉的全球市场需求分析
全球石油焦粉市场需求持续增长
410th CFB燃煤锅炉全烧石油焦的探索
1881 前言燕山石化公司地处首都北京郊区，是一家历史悠久的大型石油炼化一体化企业，其下辖的热电厂410t/h 循环流化床（CFB）燃煤锅炉是2014年建成投产的一台全烧煤CFB锅炉。
随着北京地区环保要求的不断提升，该锅炉短短几年间陆续成功进行了湿式静电除尘器改造和SNCR脱硝改造，锅炉烟气排放优于北京市排放标准。
但北京市2014年8月4日出台的《北京市高污染燃料禁燃区划定方案（试行）》将北京市全境划定为高污染燃料禁燃区，要求辖区内所有企事业单位自2018年之后不得燃用高污染燃料，动力燃煤属于高污染燃料，须在2018年底全面禁用。
石油焦是燕山石化公司炼油装置自产副产品，可以作为锅炉燃料使用至2020年底。
且石油焦与天然气相比，产汽成本存在巨大优势，需要将410t/hCFB燃煤锅炉改造为全烧焦锅炉，以确保蒸汽的平稳供应。
2 410t/h CFB 锅炉设备状况锅炉为单汽包、自然循环、循环流化床燃烧方式锅炉。
额定蒸发量410t/h；锅炉主蒸汽额定压力12.8MPa；主蒸汽额定温度540℃；设计燃料：烟煤。
锅炉由1个膜式水冷壁炉膛，2台冷却式旋风分离器和1个由汽冷包墙包覆的尾部竖井三部分组成。
锅炉整体呈左右对称布置，支吊在锅炉钢架上。
锅炉钢架为两侧带副柱的空间桁架。
锅炉配套设置了SNCR脱硝、电袋除尘器和FGD脱硫系统。
烟气脱硫采用一炉一塔方式。
3 石油焦的特性及CFB 燃煤锅炉全烧石油焦运行难点分析3.1 石油焦特性石油焦是原油经蒸馏分离及热裂过程转化而成，呈黑色或暗灰色坚硬固体，带有金属光泽，呈多孔性，由微小石墨结晶形成粒状、柱状或针状结构的固体。
燕山石化公司所产石油焦组分含碳 78.17％，比CFB锅炉原设计煤种53.40％高；含氢 3.16％，比CFB锅炉原设计煤种低；含水12％，比CFB锅炉原设计煤种7.21％高，同时还含有氮、氯、硫及重金属化合物。
石油焦的热值是30.49 MJ/kg，为设计煤种20.57 MJ/kg的 1.48倍。
浮法玻璃窑炉石油焦粉全富氧燃烧探讨分析
富 氧燃 烧思 路 ，取 消 蓄热 室和 小 炉 ，并对 浮法 玻 璃窑 炉石 油 焦粉 全 富氧燃 烧进 行 理论 与经 济效 益 分析 ，认 为 浮法 玻璃 窑炉
石 油焦 粉全 富 氧燃烧 技术 是 可行 的 。
关键词
石油 焦 粉
全 富 氧燃 烧
余热发电
经济 效 益 分析
中图 分 类 号 ：Ｔ Ｑ１ ７ １ 文 献 标 识码 ：Ａ 文 章 编号 ：１ ０ ０ ３—１ ９ ８ ７（ ２ ０ １ ３） ０ ８ —０ ０ ２ ７ —０ ３
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锻打炉石油焦粉燃烧器技术方案
锻打炉石油焦粉燃烧器技术方案西安路航机电工程有限公司一、概论石油焦粉替代重油、煤焦油、天然气等在浮法玻璃窑和马蹄焰窑中得到了广泛运用，实现了石油焦粉的全窑使用，玻璃产品质量始终保持稳定并有所提高。
由于各个地区的燃料结构和环保政策不同，大大制约了企业发展和正常生产，石油焦粉具有热值高、流动性好、燃烧充分、灰份低、SO2排放量少等优点，利用石油焦粉取代传统燃料是企业选择的改进捷径，即降低成本还满足生产。
我公司总结煤粉及燃气燃烧器的特点的，掌握了石油焦粉的燃烧特性，开发了适用锻打炉加热的机电一体化石油焦粉旋流燃烧器。
石油焦（Petroleum coke）是原油经蒸馏将轻重质油分离后，重质油再经热裂的过程，转化而成的产品，从外观上看，焦碳为形状不规则，大小不一的黑色块状（或顆粒），有金属光泽，焦碳的颗粒具多孔隙结构，主要的元素组成为碳，占有80wt%以上，其余的为氢、氧、氮、硫和金属元素。
石油焦具有其特有的物理、化学性质及机械性质，本身是发热部份的不挥发性碳，挥发物和矿物杂质（硫、金属化合物、水、灰等）這些指标決定焦炭的化学性质。
石油焦组分是碳氢化合物，含碳90－97%，含氢1.5－8%，还含有氮、氯、硫及重金属化合物。
其低位发热量约为煤的1.5-2倍，灰分含量不大于0.5%，挥发分约为11%左右，品质接近于无烟煤。
二、石油焦粉旋流燃烧器的特点：1、石油焦具有以下特性：①发热值：发热值比较高，应用基低位发热值为石油焦粉热值约8500～8600kcal/kg（30～34MJ/kg，）理论燃烧温度1800℃以上。
②含硫量：含硫量比较小，0.5%～0.8%（按应用基）。
③灰分：灰分小于1% （按应用基）。
石油焦灰分主要由石油渣油中的金属氧化物及盐类在焦炭中浓缩形成的，平均值为0.18%，远低于进口石油焦的平均灰分0.64%，最大只有0.36%。
④挥发份：国产石油焦挥发份的平均值11%。
⑤水分：国内石油焦的水分平均值为8.3%，2、旋流石油焦粉燃烧器的特点与性能：石油焦粉燃烧器包含天然气燃烧过程，自动点火后与石油焦粉混合使点火更容易，燃烧更稳定。
玻璃窑炉中石油焦粉富氧燃烧特性研究的开题报告
玻璃窑炉中石油焦粉富氧燃烧特性研究的开题报告一、选题背景与意义玻璃行业作为国民经济的重要支柱产业，对石油焦粉这种常用的燃料有着较高的需求。
目前，常见的玻璃窑炉燃料有火煤、石油焦粉、天然气、液化气等，其中以石油焦粉最为常用。
然而，石油焦粉燃烧过程中产生的废气对环境污染较大，严重影响了环境质量。
因此，研究如何降低石油焦粉的废气产生，减少环境污染，对于保护环境和推动玻璃行业可持续发展具有重要意义。
二、研究内容及方法本报告将以玻璃窑炉中石油焦粉富氧燃烧为研究对象，主要研究以下几个方面：1.富氧燃烧对石油焦粉燃烧过程中产生的废气产生的影响；2.石油焦粉在富氧燃烧条件下的燃烧特性，包括燃烧速率、燃烧温度等；3.富氧燃烧条件下的废气处理技术，探究富氧燃烧如何减少废气中的氮氧化物和碳氧化物等有害物质。
本研究将采用实验室仿真实验结合理论模拟分析的方法，通过调整实验条件和参数，探究富氧燃烧条件下石油焦粉燃烧的燃烧特性和废气产生情况，并结合理论模拟分析的方法，分析影响燃烧效果的因素以及有助于减少废气产生的技术途径。
三、预期成果通过本研究，预期达成以下几个目标：1.探究玻璃窑炉中石油焦粉富氧燃烧的特性及产生的废气情况；2.研究石油焦粉在富氧燃烧条件下的燃烧特性，包括燃烧速率、燃烧温度等；3.分析富氧燃烧条件下的废气处理技术，探究如何减少废气中的有害物质，提出可行的废气处理方案。
四、可行性分析本研究将采用实验室仿真实验结合理论模拟分析的方法，全面探究玻璃窑炉中石油焦粉富氧燃烧的特性及产生的废气情况。
在实验室方面，我们可以对燃烧参数进行灵活调控，在不同的实验条件下，观察燃烧效果和废气产生情况。
在理论模拟方面，我们可以结合已有的相关研究成果，对模拟结果进行比对，分析影响燃烧效果的因素以及寻找有助于减少废气产生的技术途径。
因此，本研究具有较高的可行性。
五、研究进度安排本研究计划于2022年10月开始启动，具体研究进度安排如下：第一、二个月：文献综述和理论模拟研究；第三、四个月：实验设计和数据采集；第五、六个月：数据分析和结果统计；第七至九个月：实验结果及模拟分析；第十、十一个月：结果讨论和总结撰写；第十二个月：论文撰写和答辩。
石油焦粉替代油燃烧技术项目
二、项目技术可行性分析
（一）、石油焦粉可燃性分析
低硫石油焦技术指标：
挥 发 份（% ）≤14.0 灰 分（% ）≤ 0.5 硫 分（% ） ≤ 1 真密度（g/cm3） 1.99 粒 度 ： 100～300目 着 火 点 750℃ 热 值 ： 8300～8600kcal/kg
石油焦经一级破碎、烘干、强力研磨工艺制成 一定规格的石油焦粉料，通过输送系统定量连 续、均匀、稳定地喷入窑炉内进行燃烧。
石油焦粉作为一种固体燃料，经良好的雾化后，以高 速紊流状进入窑炉，在高温状态下，通过辐射和对流 被迅速加热到着火点，进行燃烧放热。 石油焦粉在窑炉内的燃烬率主要是由其在炉内的停留 时间与完全燃烧总时间的关系决定的，燃料在炉内的 停留时间是由燃料雾化速度决定的。燃烧总时间包括 了石油焦粉燃烧的五个阶段，其中起主导作用的是炭 粒燃烬过程，燃烧时间与炭粒半径的平方成正比，与 反应气体的初始浓度成反比，其他参数是经验常数。 所以燃烬率的关键点就落在了石油焦粉的粒度和雾化 质量上。粒度可以在磨粉过程中得以保证。雾化质量 有专有喷枪保证。两方面结合保证了石油焦粉的燃烬 率和火焰的长度和刚度。
（二）、与重油的对比
技术指标对比 项 目 石油焦粉 重 油
热值(kcal/kg) 灰 分（%）
含硫量（%） 含 碳（％）
83 00～8600 ≤0.5
≤ 1.0 ～ 85.9
～10000 0.02～0.1
0.3～3.5 85～90
当量热值比较 ：
石油焦粉热值约8300～8600kcal/kg，重油热值 9500～10000kcal/kg，根据窑炉不同热效率和熔化率，燃 烧1.1 ～1.2吨石油焦粉与1吨重油热值相当；重油的热值在 8600～8800kcal/kg ，燃烧1.04~1.2吨石油焦粉与1吨的重 油热值相当。通过实验, 石油焦粉燃烧时火焰温度稳定在 1680～1700℃之间，完全满足窑炉的需要。
石油焦粉燃烧技术基本原理及燃烧系统工艺流程
石油焦粉燃烧技术基本原理及燃烧系统工艺流程 [353]1、石油焦粉制备及燃烧技术基本原理石油焦粉燃烧技术是选用以石油焦为母料，各类添加剂为辅料，经一级破碎、强力研磨、调配改性后制成的合成碳粉为燃料，通过总储罐、分料系统、计量控制系统及粉料发送系统等将燃料输送至专用燃烧器，根据不同工业窑炉的工艺条件和要求，燃料定量从燃烧器内喷出并连续、均匀、稳定地燃烧，所产生的高强热量对窑内物料进行有效熔化，最终生产出合付质量要求的各类产品。
2、石油焦粉制备及燃烧系统工艺流程石油焦粉热值高达8300～8700kj/kg，燃烧实测火焰温度达到1680～1730℃，满足了工业窑炉工艺对温度的要求。
石油焦粉的母料石油焦属石油提练过程中的系列产品之一，因此灰份极低，一般＜0.5%，通常约为0.3%甚至更低,与重油灰份相近,在工业窑炉中燃烧时,不会对产品造成污染,确保了产品的质量。
经燃烧测定，石油焦粉燃烬率≥99%，由于石油焦粉主要成分为C，因此火焰辐射能力强，而熔窑内对流、辐射、传导三种传热方式中辐射传热作用最大，因此，石油焦粉的热利用率较高，有利于熔窑内配合料的熔化。
石油焦粉燃料在替代重油等燃料油时，不会改变原有的窑炉结构，其专用燃烧器外径、火焰覆盖面积等与燃料油喷枪接近，且角度调节范围大，与助燃风混合均匀，因此，与不同燃料及相应的燃烧器互换性能好，不需对窑炉结构进行任何变更和改造。
石油焦粉燃烧系统运行时的电量消耗主要为收尘器，次要电量消耗为各控制电、气动阀及计算机控制站，一般电耗＜0.8KW/吨粉。
采用性能稳定的电子秤系统对喷粉量进行精确计量，称量精度控制能达到1%,煤粉计量根据工艺需要值(输入量)系统自动控制。
系统运行时压缩空气用量少，根据不同的气固比可自动调节用气量，单路燃烧系统耗气量通过实测比重油燃烧系统低10%左右，整个系统压缩空气的总压力一般要求控制在5～6kg/cm2。
石油焦粉通过专用的粉体分配器及燃烧器喷入窑内燃烧时，火焰长度可根据工艺需要有效调整，碳粉喷出截面的均匀度在98%左右，一般不存在偏析现象燃烧时火焰清晰、明亮，横向温度梯度合理。
石油焦粉燃烧技术过程
干喷石油焦粉代替重油、天然气、煤气等燃烧技术我公司为解决玻璃厂燃料居高不下的局面，通过广泛的市场调研和认证，运用积累多年的国外引进的先进喷吹技术，经过多次的工业试验，成功开发出石油焦粉连续均匀的喷吹技术及相应的燃烧技术。
通过在改造浮法玻璃厂玻璃熔窑上近几年的工业应用和不懈努力，攻克了多项技术难题，实现了石油焦粉的全窑使用。
现在的燃油系统保留不动，不停产，在现有重油燃烧系统上增加焦粉燃烧系统，使得窑炉成为双燃烧系统，以保障窑炉的安全生产。
运行焦粉燃烧系统与原重油系统互不干涉，只要把重油枪撤出，装上焦粉专用燃烧器即可，操作简单方便。
承担改造设计各种燃气、燃油、燃煤炉窑工程，能满足用户多种生产工艺要求，承揽一条龙服务的交钥匙工程。
服务项目：一、提供玻璃窑炉干喷石油焦粉的技术改造、工程施工、技术咨询二、协助玻璃企业建立不同规模的石油焦粉厂三、为厂家节省燃料成本50%左右。
1、燃用重油与石油焦粉经济性比较分析热值比较：〔常用标准值〕重油热值大约10000大卡，石油焦粉热值大约8800大卡，重油与石油焦粉的热值比为；1比1.1～1.17之间（约1.15）, 以此推算在消耗1吨重油的情况下, 需要消耗1.15吨石油焦粉才能达到1吨重油的热值。
一条以重油为燃料的500t/d浮法玻璃生产线燃料能耗：重油全年消耗量约32000吨/年重油市场价大约3500元/吨（为湖南地区2009年5月单价）重油年消耗费用为32000吨/年×3500元/吨=11200万元/年重油系统设备年利用8760小时重油系统设备功率为25千瓦/小时（电能单价约0.8元/千瓦）重油系统电耗费用为8760小时×25千瓦/小时×0.8元/千瓦≈17.5万元重油系统全年总费用：重油11200万元+电耗17.5万元≈11217万元一条以石油焦粉为燃料的500t/d浮法玻璃生产线燃料能耗：成品石油焦粉全年消耗量约32000吨/年×1.15比值≈36800吨/年成品石油焦粉市场价大约1400元/吨（为湖南地区2009年5月单价）成品石油焦粉全年消耗费用为36800吨/年×1400元/吨=5152万元/年石油焦粉系统设备年利用8760小时石油焦粉系统设备功率为220千瓦/小时（电能单价约0.8元/千瓦）石油焦粉系统电耗费用为8760小时×220千瓦/小时×0.8元/千瓦≈154万元石油焦粉系统全年总费用：石油焦粉5152万元+电耗154万元=5306万元一条500t/d浮法玻璃生产线其采用石油焦粉燃料替代重油燃料一年可节约燃料成本: 11217万元―5306万元=5911万元年能耗比值：1―（5306÷11217）=52.7%，由此可见一年可节约52.7%燃料成本，经济较益十分显著，如自建磨粉基地，经济效益将更加显著。
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石油焦粉全氧燃烧方法
本发明公开一种石油焦粉燃烧方法，包括，由压缩气体将石油焦粉送至烧枪，
并在烧枪内与另一路氧气混合后喷出燃烧。
石油焦粉在玻璃窑炉上燃烧温度可达到或接近重油燃烧的火焰温度。
石油焦粉的燃点为600-800℃，玻璃窑炉温度达
1500-1600℃，石油焦被研磨成固体粉末后，经气体输送喷入玻璃窑炉火焰空间内5
会迅速点燃而充分燃尽，提高了石油焦粉的燃烧效率，避免现有方法中未燃尽石油焦粉沉积对玻璃造成的缺陷，同时减少大气污染。
石油焦粉燃烧方法
技术领域
本发明属于窑炉燃烧领域，具体涉及一种石油焦粉燃烧方法。
背景技术
玻璃行业是一个高耗能的行业，在玻璃成本中燃料成本约占30%-50%，而玻璃窑炉是玻璃生产线中能耗最多的设备。
我国玻璃产能已经占到全球产能的70%左右，但是玻璃窑炉实用的工艺依然是传统落后的工艺，污染大、能耗高、成本高。
石油焦粉是石油经延迟焦化提炼后的副产品，用来做燃料可以提高石油能源的利用率，很适合应用到玻璃生产等高耗能领域中。
当前的石油焦粉玻璃窑炉，用空气进行助燃，由于空气中氧气含量低，使得焦粉很难在窑炉中与氧气充分混合，从而大大降低了焦粉的燃烧效率，未燃尽的石油焦粉会随着尾气排入到大气层中或沉积在玻璃液内形成缺陷，同时空气中的氮气在窑炉的高温下与氧发生反应，生成氮氧化物污染环境、又增加能耗。
发明内容
本发明的目的现有窑炉以石油焦粉为燃料时燃烧不尽的问题，提供一种使石油焦粉充分燃烧的方法。
本发明实现上述目的所采用的技术方案如下：
石油焦粉燃烧控制方法包括，由压缩气体将石油焦粉送至烧枪，并在烧枪内与另一路氧气混合后喷出燃烧。
进一步，所述压缩气体为空气或天然气。
压缩气体使用空气可以降低成本，但是窑炉会有少量氮氧化物排出，污染大气；为环保起见最好使用天燃气。
进一步，所述石油焦粉进入烧枪的速度为10～400kg/h，压缩气体的流量为5～80Nm3/h。
进一步，所述石油焦粉的粒度为30～300目。
进一步，在烧枪内，按1kg的石油焦粉与1.5～3Nm3的氧气进行混合（如压缩气体采用空气时，此处的氧气是不包含压缩空气中的氧）。
附图说明
图1为本发明石油焦粉燃烧流程图。
具体实施方式
以下结合实施例和附图对本发明做进一步详细说明。
在本发明中Nm3表示在0℃，1个标准大气压下的气体体积（立方米）。
实施例1
将商业购买的石油焦粉经脱水，使其含水率≤5%，用电磁除去石油焦粉中铁，再经研磨超细粉，最后可以使石油焦粉的粒度达到近300目，再用电磁进行一次除铁后进入石油焦粉储罐中。
如图1所示，石油焦粉储罐中的石油焦粉由失重式喂料机准确计量给料量，以10kg/h~400kg/h的速度由双螺旋给料机送入文丘里管，在文丘里管进
气口鼓入压缩气体（天燃气），压缩气体的流量为5Nm3/h~80Nm3/h，在压缩气体带动下，石油焦粉被送至烧抢前端，助燃的氧气由另一路气路送至烧抢前端，石油焦粉与助燃的氧气按1kg的石油焦粉对3Nm3的氧气的比例送到枪前预混合后到烧枪出口，再由烧枪喷射到窑炉内燃烧。
实施例2
如图1所示，石油焦粉储罐中的石油焦粉由失重式喂料机准确计量给料量，以10kg/h~400kg/h的速度由双螺旋给料机送入文丘里管，在文丘里管进气口鼓
入压缩气体（空气），压缩气体的流量为5Nm3/h~80Nm3/h，在压缩气体带动下，石油焦粉经过管道被送至烧抢前端，助燃的氧气由另一路气路送至烧抢前端，石油焦粉与助燃的氧气按1kg的石油焦粉对2.5Nm3的氧气的比例输送到枪前预混合后到烧枪出口，再由烧枪喷射到窑炉内燃烧。
石油焦粉在玻璃窑炉上燃烧温度可达到或接近重油燃烧的火焰温度。
石油焦
粉的燃点为600-800℃，玻璃窑炉温度达1500-1600℃，石油焦被研磨成固体粉
末后，经气体输送喷入玻璃窑炉火焰空间内会迅速点燃而充分燃尽，提高了石
油焦粉的燃烧效率，避免现有方法中未燃尽石油焦粉沉积对玻璃造成的缺陷，
同时减少大气污染。
说明书附图
图1。