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催化燃燒

編輯
可燃物在催化劑作用下燃燒 [2]  。與直接燃燒相比，催化燃燒溫度較低，燃燒比較完全。催化燃燒所用的催化劑為含有貴金屬和金屬氧化物組成的物質(zhì)。例如家用負(fù)載Pd或稀土化合物的催化燃?xì)庠睿蓽p少尾氣中CO含量，提高熱效率。負(fù)載0.2%pt的氧化鋁催化劑，在500℃下，可將大多數(shù)有機(jī)化合物燃燒，脫臭凈化到化學(xué)位移σ=1以下。催化燃燒為無焰燃燒，因此適用于性要求高的場(chǎng)合，如以H2和O2為原料的燃料電池、用汽油或酒精為原料的懷爐(催化劑為浸Pt石棉)等。如化工廠NOx的煙霧，可加燃料到煙霧中，通過負(fù)載型鉑和鈀催化劑，催化燃燒使NOx轉(zhuǎn)化為N2氣。 采用適當(dāng)?shù)拇呋瘎褂糜泻怏w中的可燃物質(zhì)在較低的溫度下分解、氧化的燃燒方法。




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工作原理

該系統(tǒng)工作過程主要?jiǎng)澐譃槿N狀態(tài)參數(shù)設(shè)定、燃燒運(yùn)行和燃燒停止。
1．參數(shù)設(shè)定狀態(tài)
此狀態(tài)為燃燒工作之前做好數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備。可根據(jù)需要分別設(shè)定點(diǎn)火溫度和變頻器起動(dòng)時(shí)的頻率，控制風(fēng)機(jī)的風(fēng)量。點(diǎn)火溫度是為了保證點(diǎn)火過程的可靠性。起動(dòng)頻率保證催化燃燒器在剛點(diǎn)燃時(shí)的有焰燃燒，這時(shí)的燃燒比不易太低，風(fēng)量不能過大。
2．燃燒運(yùn)行狀態(tài)
(1)燃燒起動(dòng)過程
當(dāng)控制系統(tǒng)在待命的狀態(tài)下，接到輸入的起動(dòng)命令，將進(jìn)入燃燒運(yùn)行狀態(tài)，首先是控制系統(tǒng)進(jìn)行自檢，之后進(jìn)行前吹掃，變頻器輸出號(hào)控制風(fēng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)，空氣風(fēng)量由低速漸變?yōu)楦咚僭僦饾u變?yōu)榈退伲迈r空氣風(fēng)吹過燃燒爐盤，以保證爐內(nèi)沒有殘留燃?xì)獾拇嬖冢ＷC點(diǎn)火過程的可靠。具體操作是變頻器先起動(dòng)，PLc模擬輸出號(hào)使變頻器頻率從起動(dòng)設(shè)定頻率開始上升，達(dá)到一定頻率后保持一定時(shí)間后再下降，完成起動(dòng)前的吹掃。之后，發(fā)出點(diǎn)火號(hào)，高壓點(diǎn)火器工作，同時(shí)打開點(diǎn)火管道的閥門，小火點(diǎn)燃。通過紫外線傳感器的檢測(cè)到期小火點(diǎn)燃后，打開主燃?xì)忾y門。這時(shí)催化燃燒爐盤進(jìn)行有焰燃燒，直到檢測(cè)溫度號(hào)達(dá)到設(shè)定的點(diǎn)火關(guān)閉溫度，點(diǎn)火閥門關(guān)閉，完成點(diǎn)火過程，進(jìn)入到燃燒調(diào)節(jié)階段。
(2)燃空比的調(diào)定
有文獻(xiàn)表明，催化燃燒時(shí)的“燃?xì)?空氣比值”范圍一般在4%～11%之間；在一定的燃燒條件之下，燃/空比為6%時(shí)，天然氣就能實(shí)現(xiàn)較好的催化燃燒效果，燃燒系統(tǒng)就可以得到 的熱效率，同時(shí)又能取得較好的排放效果。
本系統(tǒng)的燃?xì)庖豢諝獗鹊恼{(diào)節(jié)是通過零壓閥實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)改變風(fēng)機(jī)的空氣風(fēng)量時(shí)，燃/空比也能隨之被改變，以達(dá)到催化燃燒器燃燒工作的要求。在起動(dòng)時(shí)只要調(diào)節(jié)輸出變頻器的頻率就能達(dá)到點(diǎn)火時(shí)要求的從有焰燃燒到催化燃燒的燃/空比的變化。
(3)燃燒溫度調(diào)節(jié)
燃燒器溫度調(diào)節(jié)可以通過文本顯示器的鍵盤輸入，改變變頻器的輸出頻率，調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)娘L(fēng)量。當(dāng)風(fēng)量增大，燃燒溫度超過設(shè)定值，則PLc控制變頻器降低輸出頻率，減少出風(fēng)量來穩(wěn)定燃燒器的溫度。若變頻器輸出頻率低于設(shè)定值(風(fēng)機(jī)出風(fēng)量頻率，設(shè)為5 Hz)，而出風(fēng)量仍高于設(shè)定值時(shí)，PLc開始計(jì)時(shí)，若在一定時(shí)間內(nèi)，降低到設(shè)定值，PLc放棄計(jì)時(shí)，繼續(xù)變頻調(diào)速運(yùn)行；若在一定時(shí)間內(nèi)溫度仍高于設(shè)定，PLc將繼續(xù)調(diào)節(jié)，直至達(dá)到設(shè)定值。由PLc經(jīng)PID運(yùn)算后控制變頻器的頻率輸出；如溫度不夠，則頻率上升，延時(shí)保持一定時(shí)間。反之亦然。
3．燃燒停止?fàn)顟B(tài)
燃燒器的停止是在接受到文本顯示器發(fā)來的停止命令，首先將主燃?xì)忾y關(guān)斷，然后，系統(tǒng)進(jìn)行后吹掃，進(jìn)行驅(qū)散殘余燃?xì)猓?duì)燃燒盤進(jìn)行強(qiáng)制風(fēng)冷降溫。經(jīng)過一段時(shí)間之后，關(guān)閉風(fēng)機(jī)，變頻器停止工作，完成燃燒器停機(jī)過程。




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