宗如祥

(江蘇阜寧雙多化工有限公司 江蘇阜寧224400)

周士友

(南京耀久窯爐科技有限公司 江蘇南京210032)

吹風(fēng)氣余熱回收裝置改造總結(jié)

宗如祥

(江蘇阜寧雙多化工有限公司 江蘇阜寧224400)

周士友

(南京耀久窯爐科技有限公司 江蘇南京210032)

1 存在問題

江蘇阜寧雙多化工有限公司于2010年建成2套配置Φ6500mm吹風(fēng)氣燃燒爐和30t/h余熱鍋爐的吹風(fēng)氣余熱回收裝置，單套裝置設(shè)計(jì)回收8臺(tái)造氣爐產(chǎn)生的吹風(fēng)氣。運(yùn)行初期燃燒爐溫度和壓力均比較穩(wěn)定，余熱鍋爐產(chǎn)蒸汽量約20t/h，工藝指標(biāo)均在設(shè)計(jì)參數(shù)之內(nèi)，基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求;該吹風(fēng)氣余熱回收裝置運(yùn)行半年后，余熱鍋爐逐漸出現(xiàn)以下問題。

(1)余熱鍋爐積灰嚴(yán)重，造成燃燒爐爐內(nèi)的阻力增大;燃燒爐偶爾會(huì)出現(xiàn)超溫現(xiàn)象，并出現(xiàn)部分結(jié)焦和積灰，最終導(dǎo)致無法正?；厥?臺(tái)造氣爐產(chǎn)生的吹風(fēng)氣，被迫將1～2臺(tái)造氣爐產(chǎn)生的吹風(fēng)氣直接放空，影響周圍環(huán)境。

(2)余熱鍋爐的排煙溫度＞260℃，余熱鍋爐后部設(shè)備損壞嚴(yán)重，蒸發(fā)量明顯下降，產(chǎn)生的蒸汽量僅有13～15t/h，造成整個(gè)合成氨裝置的蒸汽量難以平衡，常因蒸汽量供應(yīng)不足而減產(chǎn)。

2 改造方案及目標(biāo)

為解決以上問題，2013年底決定對2套吹風(fēng)氣回收裝置進(jìn)行升級(jí)改造。經(jīng)過多次考察論證后，決定采用南京耀久窯爐科技有限公司的“兩段立式吹風(fēng)氣回收”技術(shù)，先對其中1套吹風(fēng)氣回收裝置進(jìn)行改造，改造方案及目標(biāo)如下。

(1)在原Φ6500mm燃燒爐前，串聯(lián)1臺(tái)產(chǎn)蒸汽量10t/h的燃渣爐，以造氣爐渣和造氣上行煤氣旋風(fēng)除塵器細(xì)灰為主要原料，燃料熱值要求在6699～10467kJ/kg(1600～2500kcal/kg);在單開燃渣爐時(shí)，產(chǎn)生10t/h以上的蒸汽供4臺(tái)造氣爐原始開車時(shí)使用;在燃渣爐和燃燒爐全開的情況下，能滿足長期回收8臺(tái)造氣爐產(chǎn)生的吹風(fēng)氣，并保持燃燒爐的壓力和溫度穩(wěn)定;新增燃渣爐煙氣量約20000m3/h(標(biāo)態(tài))，可為吹風(fēng)氣燃燒提供足夠的熱源，極大減少吹風(fēng)氣燃燒對合成系統(tǒng)的放空氣或弛放氣的依賴。

(2)余熱鍋爐產(chǎn)汽量提高至30t/h滿負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，鍋爐煙氣流速由7m/s提高至10m/s，避免因鍋爐煙氣流速過低造成積灰;余熱鍋爐尾部產(chǎn)生約95000m3/h(標(biāo)態(tài))的煙氣，溫度控制在130～160℃，煙氣中含塵質(zhì)量濃度≤100mg/m3，送至型煤烘干系統(tǒng)，用于烘干煤棒。

(3)為滿足當(dāng)前環(huán)保要求、改善操作環(huán)境，特在余熱鍋爐尾部增設(shè)1臺(tái)電除塵器，以確保余熱鍋爐尾氣中含塵質(zhì)量濃度≤100mg/m3，同時(shí)，余熱鍋爐下部灰斗沉降的灰塵和電除塵器收集的飛灰采用來自空氣壓縮機(jī)的0.8MPa風(fēng)力輸送至灰?guī)?燃渣爐出渣配套1臺(tái)滾筒冷渣機(jī)，將燃渣爐的爐渣溫度由950℃降至100℃左右，灰?guī)斓娘w灰和冷渣機(jī)排除的爐渣可直接銷售給水泥廠。余熱鍋爐130～160℃的尾氣經(jīng)500m的管道輸送至型煤烘干風(fēng)機(jī)進(jìn)口，作為烘干型煤的熱源。有了燃渣爐的高溫?zé)煔獗Ｕ?，燃燒爐內(nèi)的蓄熱層高度由4m降至2m，燃燒爐系統(tǒng)阻力由450Pa降至約250Pa，相對降低了造氣爐的吹風(fēng)阻力，提高了造氣爐的吹風(fēng)強(qiáng)度。

3 改造效果及存在問題

改造歷時(shí)2個(gè)月。改造后的吹風(fēng)氣余熱回收裝置于2014年7月16日一次開車成功，經(jīng)過3個(gè)月的連續(xù)運(yùn)行，工藝運(yùn)行參數(shù)相當(dāng)平穩(wěn)，均達(dá)到了設(shè)計(jì)指標(biāo);回收8臺(tái)造氣爐產(chǎn)生的吹風(fēng)氣，余熱鍋爐尾部排放的煙氣全部送至型煤烘干系統(tǒng)，煙氣溫度能滿足烘干型煤的要求，節(jié)約蒸汽5t/h左右(原來采過熱蒸汽加熱空氣來烘干型煤);余熱鍋爐產(chǎn)汽量維持在30t/h左右，徹底解決余熱鍋爐積灰問題，產(chǎn)蒸汽量由13～15t/h提高至30t/h。2014年11月，經(jīng)過綜合能耗分析，改造后的吹風(fēng)氣余熱回收裝置日可節(jié)省煙煤消耗成本近3萬元，經(jīng)濟(jì)效益比較可觀。

驗(yàn)收工藝參數(shù):吹風(fēng)氣余熱回收裝置系統(tǒng)阻力≤1300Pa;余熱鍋爐產(chǎn)汽30t/h，壓力2.8MPa，入口氣體溫度850～950℃，尾氣溫度 146～160℃，尾氣中可燃物含量為0%;單獨(dú)開燃渣爐時(shí)，產(chǎn)蒸汽 12t/h，燃渣爐操作溫度為 950～1050℃，燃渣爐排出的爐渣中可燃物質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤1%，飛灰中殘?zhí)剂抠|(zhì)量分?jǐn)?shù)≤3%，燃渣爐原料發(fā)熱值是9210.7kJ/kg(2200kcal/kg)，水質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%;燃燒爐的上部溫度600～650℃、中部溫度860～920℃。

在試運(yùn)行過程中存在的問題:①提升機(jī)拋煤口高度偏低，造成前、后料倉料位偏差過大，原設(shè)計(jì)每班(8h)補(bǔ)煤2次，目前每班需要補(bǔ)煤3次;②由于造氣爐爐渣中水質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到20%以上，將其直接粉碎后作為燃渣爐的原料煤，使燃渣爐原料中水質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到15%左右，造成燃渣爐的螺旋給煤機(jī)斷料，燃渣爐熄火2次;③燃渣爐的爐門密封問題，由于燃渣爐的爐門與爐墻殼體采用剛性連接，爐門受熱變形而使燃煤爐紅渣外噴，嚴(yán)重影響現(xiàn)場環(huán)境。

江蘇阜寧雙多化工有限公司為進(jìn)一步節(jié)能降耗，在歸納總結(jié)本次改造經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，2014年10月又對第2套吹風(fēng)氣余熱回收裝置進(jìn)行升級(jí)改造。改造后，于2015年1月20日投產(chǎn)運(yùn)行，目前工藝狀況運(yùn)行正常，又成為2015年節(jié)能降耗和盈利的突破點(diǎn)。

2015-03-17)