En los generadores de gas endotérmico, cuanto mayor sea la relación de aire, mayor será el H₂O y el CO₂ en el gas de salida, mayor será el punto de rocío y menor será el potencial de carbono; cuanto menor sea la relación del aire, menor será el punto de rocío y mayor será el potencial de carbón, pero el riesgo de metano residual y negro de carbón aumenta. El ajuste en bucle cerrado de la relación aire-combustible a través de una sonda de oxígeno o un sensor de punto de rocío puede estabilizar el potencial de carbono del gas RX dentro del intervalo requerido por el proceso aguas abajo.
- Más aire → aumenta el punto de rocío, disminuye el potencial de carbono
- Menos aire → menor punto de rocío, mayor potencial de carbono, pero mayor riesgo de CH₄ y negro de carbono
- Modo de control: válvula proporcional manual → circuito cerrado automático (sonda de oxígeno o punto de rocío)
- La relación aire-combustible estable es el requisito previo para la precisión del potencial de carbono aguas abajo.
Una palabra sobre la relación
La relación aire-combustible es el "pomo de potencial de carbono" del generador. Con más aire, hay más componentes oxidantes (H₂O, CO₂), el punto de rocío es alto y el potencial de carbono es bajo; con menos aire, lo contrario es cierto.
Explicación química
Bajo la proporción teórica (tomando como ejemplo el gas natural, aproximadamente 2,4 partes de aire por 1 parte de metano), los productos son principalmente CO, H₂ y N₂.
- Cuando el aire es ligeramente mayor que el valor teórico, el exceso de oxígeno oxida aún más parte de H₂ y CO en H₂O y CO₂, y el punto de rocío aumenta;
- Cuando el aire es ligeramente menor que el valor teórico, el craqueo de metano es incompleto, el CH₄ residual aumenta, el potencial de carbono del gas es mayor y es más fácil precipitar negro de carbono.
Cómo los procesos descendentes determinan los puntos de ajuste
| Uso aguas abajo | Requerimientos para RX Gas |
|---|---|
| Cementación de gas portador | El potencial de carbono del propio gas es normalmente ligeramente inferior al potencial de carbono objetivo, que se incrementa por el gas enriquecido en el horno. |
| Enfriamiento y calentamiento de acero al carbono medio | El potencial de carbono del gas RX está cerca del contenido de carbono del material (por ejemplo, alrededor del 0,4%). |
| Acero con alto contenido de carbono / temple de acero para rodamientos | Necesita un punto de rocío más bajo, mayor potencial de carbono |
Por lo tanto, no hay una respuesta unificada a "Cuánto establecer el punto de rocío del generador", pero debe derivarse del proceso aguas abajo.
Método de ajuste
Ajuste manual: Ajuste el aire o el gas a través de una válvula proporcional o válvula de aguja, y compruébelo regularmente con un medidor de punto de rocío. La desventaja es que los cambios en el valor de calentamiento del gas, la presión y la temperatura ambiente pueden causar deriva.
Ajuste automático de bucle cerrado: Instale una sonda de oxígeno o un sensor de punto de rocío en la salida del generador, y el controlador ajusta automáticamente la rama de aire (o gas) de acuerdo con el valor medido para estabilizar el potencial de punto de rocío / carbono en el valor establecido.
Factores que afectan la estabilidad
- Fluctuaciones en la composición del gas y el valor caloríficoLos cambios en la composición del gas natural cambiarán la relación teórica aire-combustible.
- Fluctuaciones de presión de suministro de aire: Afecta la relación real del caudalímetro y la válvula proporcional;
- Actividad del catalizador: La deposición o envejecimiento de carbono hace que el CH₄ residual aumente bajo la misma relación aire-combustible;
- temperatura de reacciónTemperatura insuficiente conduce a una reacción incompleta;
- Cambios en la producción de gas: La relación aire-combustible óptima es ligeramente diferente entre carga baja y carga alta.
Experiencia de campo
- El rango de ajuste debe ser pequeño, esperar la estabilidad antes de hacer un juicio, y evitar oscilaciones de ida y vuelta;
- Mire el punto de rocío y CH₄ al mismo tiempo. Mirar el punto de rocío solo puede enmascarar problemas del catalizador;
- Registre los datos antes y después del ajuste para formar el "archivo de salud" del generador.
Preguntas frecuentes
¿Por qué la relación aire-combustible permanece sin cambios, pero el punto de rocío aumenta gradualmente?
Las causas comunes incluyen depósitos de carbono en el catalizador (se requiere agotamiento de carbono), cambios en la composición del gas, desgaste de la válvula proporcional o fugas en la tubería de muestreo. Compruebe primero el muestreo y los sensores, luego el catalizador.
¿Es mejor controlar la salida del generador con una sonda de oxígeno o un medidor de punto de rocío?
La sonda de oxígeno tiene una respuesta rápida y es adecuada para circuito cerrado; el medidor de punto de rocío es intuitivo y fácil de calibrar. Muchos sistemas se controlan con sondas de oxígeno y se verifican periódicamente con medidores de punto de rocío o analizadores de infrarrojos.
¿A qué debemos prestar atención cuando corremos con poca carga?
A baja carga, el tiempo de permanencia del gas en el tanque de reacción cambia y la relación aire-combustible debe ajustarse en consecuencia. Para cargas bajas a largo plazo, se pueden considerar múltiples modos de producción de gas o una selección razonable para evitar el desperdicio de energía.