电石炉尾气燃烧器

电石炉尾气来自密闭电石炉，每吨电石副产炉气约 400Nm³，主要用作白灰窑、回转窑、烤包器、锅炉燃料，也可做化工原料。

一、电石炉尾气特点：

1、气体组分（体积占比）CO：70-90% 主可燃成分，剧毒、易燃易爆；H₂ 2-8%氢气，燃烧速度快；

CO₂2-5%惰性稀释组分。严控氧含量，防止爆炸。

• 热值：2300-2600 kcal/Nm³（约 11.5-3 MJ/m³），属于中低热值燃气

• 出炉温度：400-800℃，工况波动大

• 含尘：原始 50-150g/Nm³，粉尘为 CaO、焦炭粉、SiO₂等细颗粒；需除尘后送燃烧器，一般布袋除尘后＜50mg/Nm³

• 焦油问题：温度低于 180-200℃焦油析出，和粉尘粘结，堵塞管道、烧嘴；输送管道必须保温维持＞220℃，防止凝焦油结垢

• 杂质：微量 HCN、硫化物、磷砷氟，有毒腐蚀性；系统必须严格密封防泄漏

• 压力与气量：压力波动、气量随电石炉生产负荷波动大；CO 爆炸风险高，整套系统必须氮封、防空气倒灌

关键难点总结：CO 占比高毒性大、含尘 + 焦油易堵烧嘴、气量热值波动、氢气存在回火风险。

二、电石炉尾气燃烧器（烧嘴）技术要点

电石炉尾气不能直接使用普通天然气 / 焦炉煤气燃烧器，必须专用定制烧嘴，应用场景：白灰窑、氧化锌回转窑、钢包烘烤器、余热锅炉、焚烧炉、烘干机及热风炉等。

1、燃烧器设计要求

1）防堵塞结构

• 大流通通道，避免细小粉尘、焦油沉积物堵喷口；不采用细小微孔喷嘴；

• 燃烧头材质选用 310S（Cr25Ni20）不锈钢 或碳化硅，耐高温 1200-1300℃，耐粉尘冲刷腐蚀。

2）燃烧组织方式

• 多用旋流 + 外混燃烧结构，不宜强预混；抑制回火（尾气含 H₂，回火倾向明显）；

• 空燃比自动调节，适应尾气热值、气量波动，保证 CO 完全燃尽，避免尾气 CO 外逸中毒；

• 分级配风，降低 NOx，燃烧充分。

3）点火与安全联锁

• 分级点火：长明灯 / 点火小烧嘴先点燃，待小烧嘴燃烧稳定后，再切换主尾气燃料，防止爆燃；

• UV 紫外火焰检测，熄火立刻快速切断煤气，报警联锁；

• 燃气压力高低保护、氮气吹扫置换联锁；可接入 DCS 远程控制。

4）火焰形态适配窑炉

• 回转窑、白灰窑：长火焰型；

• 烤包器：柔性长火焰；

• 锅炉：短焰强旋。

2、前置净化对燃烧器的重要性，燃烧器寿命很大程度取决于前端净化：

1. 必须设置除尘（布袋除尘），含尘尽量控制＜50mg/Nm³；

2. 管道全程保温，维持气体温度＞220℃，杜绝焦油冷凝析出；一旦焦油 + 粉尘结垢，烧嘴很快堵塞报废；

3. 设置水封、阻火器、氮封，防止回火回窜、空气倒灌进煤气管道。

3、常见故障

1. 烧嘴喷口结焦堵塞：焦油冷凝 + 粉尘混合，根源是管道温度过低，除尘失效；

2. 回火：预混结构不合理、氢气高、压力波动；

3. 燃烧不完全、出口 CO 超标：空燃比失调，气量波动无自动调节；

三、简要选型参考

1. 燃料：净化后密闭电石炉尾气，热值 2300-2600kcal/Nm³；

2. 调节比：建议≥5:1，适应电石炉负荷波动；

3. 材质：燃烧头 310S 或碳化硅结构；

4. 安全配置：UV 火焰检测器、燃气高低压开关、紧急切断阀、点火烧嘴、氮气吹扫接口；

5. 配套：阻火器、水封、煤气放散，整套安全联锁系统。

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