張建波(北京市房山區(qū)燕山石化公司，北京102500)

廢堿焚燒爐技術(shù)改進(jìn)淺談

張建波(北京市房山區(qū)燕山石化公司，北京102500)

本文簡(jiǎn)要介紹某煤化工項(xiàng)目廢堿焚燒爐從機(jī)電儀一體化角度，針對(duì)其在燃燒、點(diǎn)火過(guò)程中存在的危險(xiǎn)及缺陷進(jìn)行了優(yōu)化，并付諸實(shí)際應(yīng)用，取得了良好的應(yīng)用效果。

廢堿焚燒爐；燃燒器；噴槍；機(jī)電儀一體化

1 廢堿焚燒爐概況

1.1 廢堿焚燒爐的簡(jiǎn)要介紹

某煤化工項(xiàng)目廢堿液處理采用較為成熟可靠的廢堿焚燒技術(shù)，徹底氧化廢堿液中的有機(jī)物，項(xiàng)目產(chǎn)生的氧化物產(chǎn)品液可以通過(guò)代替燃料氣提供熱值的同時(shí)，被氧化處理掉。同時(shí)廢堿焚燒爐在處理廢堿液及氧化物產(chǎn)品液的同時(shí)副產(chǎn)中低壓蒸汽【1】。

1.2 廢堿焚燒爐內(nèi)部構(gòu)造及簡(jiǎn)要工作流程

該廢堿焚燒爐為了更好的避免結(jié)灰采用自上而下的燃燒方式，設(shè)置廢堿液噴槍6支（3開(kāi)3備），廢堿液噴槍采用機(jī)械霧化噴嘴。設(shè)氧化物產(chǎn)品液噴槍3支，氧化物產(chǎn)品液噴槍采用蒸汽霧化。廢堿液噴槍從頂部四周成環(huán)形縱向插入爐膛頂部。而氧化物產(chǎn)品液噴槍從最頂部成一字縱向插入爐膛，頂部伴有兩只燃料氣噴槍。中部采用四支四角切圓燃料氣噴槍，確?；鹧嫘纬森h(huán)流，增加介質(zhì)在爐膛中部的停留時(shí)間。底部設(shè)置對(duì)沖燃燒器兩支，確保堿渣能夠以熔融態(tài)進(jìn)入溜槽。助燃空氣通過(guò)助燃風(fēng)機(jī)送入空氣加熱器加熱到150℃后送入爐內(nèi)空氣預(yù)熱器再次加熱至250℃然后送至各個(gè)燃燒器進(jìn)行配風(fēng)。鍋爐給水減壓至2MPa后通過(guò)省煤器進(jìn)一步吸收熱量后進(jìn)入鍋爐汽包，汽包中的飽和水沿下降管及下水連接管進(jìn)入爐膛水冷壁下集箱和水冷屏進(jìn)口集箱，在向上流經(jīng)爐膛水冷壁和水冷屏的過(guò)程中被加熱成汽水混合物，再經(jīng)各自上部出口集箱進(jìn)入汽包進(jìn)行汽水分離，如此反復(fù)。頂部產(chǎn)出的飽和蒸汽經(jīng)過(guò)鍋爐過(guò)熱器被進(jìn)一步加熱，最終形成1.45MPa、300℃過(guò)熱蒸汽并入總管網(wǎng)。

2 廢堿焚燒爐點(diǎn)火及運(yùn)行過(guò)程中存在的風(fēng)險(xiǎn)及技術(shù)改進(jìn)

2.1 廢堿焚燒爐點(diǎn)火過(guò)程存在風(fēng)險(xiǎn)及改進(jìn)

廢堿焚燒爐點(diǎn)火之前不允許燃料氣進(jìn)入爐膛，點(diǎn)火之前若燃料氣閥門(mén)存在內(nèi)漏或大風(fēng)吹掃爐膛不徹底就點(diǎn)火存在閃爆風(fēng)險(xiǎn)?？咳藶榕袛酄t膛內(nèi)是否存在燃料氣且部分區(qū)域有無(wú)達(dá)到爆炸極限不可靠?；谝陨峡紤]該廢堿焚燒爐項(xiàng)目按照設(shè)備安全及生產(chǎn)運(yùn)行的原則，并結(jié)合實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了技術(shù)改進(jìn)，并將點(diǎn)火之前的大風(fēng)吹掃和檢漏程式化，取得了良好的使用效果。首先在大風(fēng)吹掃之前必須確認(rèn)如下條件：1、引風(fēng)機(jī)與鼓風(fēng)機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)；2、汽包液位處于正常水位之內(nèi)；3、爐膛溫度＜1300℃；4、燃料氣流量歸零；5、汽包壓力處于正常范圍內(nèi)；6、煙氣進(jìn)靜電除塵器溫度＜300℃。7、確認(rèn)廢堿焚燒爐聯(lián)鎖程序已復(fù)位完成；8、火檢信號(hào)全無(wú)。以上條件具備才允許大風(fēng)吹掃。其次大風(fēng)吹掃時(shí)各位置助燃風(fēng)調(diào)節(jié)閥開(kāi)度打開(kāi)100%，確保爐膛頂、中、底部風(fēng)量足夠且維持至少120s，以保障吹掃質(zhì)量。另外吹掃后半階段要在程序?qū)用嫔厦鲝U堿焚燒爐最適合長(zhǎng)明燈點(diǎn)燃的風(fēng)量，以此為據(jù)調(diào)節(jié)好吹掃不同階段助燃風(fēng)調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，系統(tǒng)設(shè)置10s時(shí)間判斷，風(fēng)量一直滿足視為吹掃成功，否則任何一個(gè)階段不具備條件視為吹掃失敗，吹掃失敗將不能保證爐膛內(nèi)可燃?xì)馐欠裨诒O限之內(nèi)，必然不能允許下一步點(diǎn)火。在大風(fēng)吹掃的同時(shí)，要通過(guò)設(shè)置好相應(yīng)程序來(lái)自動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)燃料氣管網(wǎng)的燃料氣閥門(mén)讀取閥門(mén)后壓力來(lái)判定燃料氣開(kāi)關(guān)閥是否內(nèi)漏，若存在內(nèi)漏也不允許點(diǎn)火。最后大風(fēng)吹掃及檢漏合格后，確保頂部助燃風(fēng)量不低于1500Nm3/h，同時(shí)也不能太高，盡量控制在2000 Nm3/h以內(nèi)。室內(nèi)人員確認(rèn)頂部燃燒器點(diǎn)火條件全部具備后可現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行點(diǎn)火。點(diǎn)火過(guò)程中用15s時(shí)間通過(guò)火檢檢測(cè)是否有火，有火則允許開(kāi)頂部燃料氣次槍和主槍，火檢無(wú)火或中途退火，則頂部長(zhǎng)明燈及主次槍燃料氣閥全部關(guān)閉，氮?dú)忾y自動(dòng)打開(kāi)吹掃不低于40s。點(diǎn)火失敗后需重新大風(fēng)吹掃。中部和底部點(diǎn)火參考頂部點(diǎn)火設(shè)置。只有將點(diǎn)火前一切安全判斷程式化，設(shè)置好相應(yīng)程序邏輯，由控制系統(tǒng)自動(dòng)判斷能否安全點(diǎn)火才是保障鍋爐點(diǎn)火本質(zhì)安全的措施，不能靠人為經(jīng)驗(yàn)或主觀臆斷。

2.2 廢堿焚燒爐運(yùn)行過(guò)程中存在風(fēng)險(xiǎn)及改進(jìn)

廢堿焚燒爐正常運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)定期對(duì)燃料氣進(jìn)行取樣分析，保證燃料氣組分無(wú)大的變化。燃料氣組分變化大將導(dǎo)致?tīng)t內(nèi)燃燒狀態(tài)產(chǎn)生變化，操作參數(shù)也要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。尤其重要的是燃料氣千萬(wàn)不可帶重組分液態(tài)烴，液態(tài)烴進(jìn)入爐內(nèi)后無(wú)法保證充分燃燒，灰燼將帶火星進(jìn)入煙道，在部分燃料氣聚集的區(qū)域形成區(qū)域性爆燃。其次帶火星的灰燼附著在過(guò)熱器及省煤器等水冷屏管子上容易造成局部損傷，導(dǎo)致鍋爐水系統(tǒng)內(nèi)漏。最后煙道中的堿灰會(huì)攜帶大量未燃燒殆盡的火星進(jìn)入刮板系統(tǒng)，從而進(jìn)入包裝廠房，引發(fā)火災(zāi)。若燃料氣組分容易摻雜液態(tài)烴等重組分，可以在燃料氣進(jìn)入爐前增加一臺(tái)氣液分離罐，保證氣態(tài)烴進(jìn)入廢堿焚燒爐內(nèi)部，液態(tài)烴留在罐內(nèi)，待積累到一定程度加熱氣化后重新送入爐內(nèi)，因?yàn)榇罅恐亟M分烴類進(jìn)入爐膛，燃料氣熱值發(fā)生變化，此時(shí)應(yīng)及時(shí)調(diào)整燃料氣負(fù)荷。針對(duì)燃料氣組分不穩(wěn)定的工況，一定要重視廢堿焚燒爐頂部和底部?jī)芍а趸喎治鰞x，將廢堿焚燒爐內(nèi)部氧含量作為判定鍋爐內(nèi)部有無(wú)充分燃燒的依據(jù)，正常鍋爐內(nèi)部氧含量控制在5%-8%為最佳。

3 結(jié)語(yǔ)

廢堿液及氧化物產(chǎn)品液是SMTO生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的主要污染源。為減少環(huán)境污染，達(dá)標(biāo)排放，焚燒技術(shù)是行之有效的一種成熟手段。該技術(shù)不僅可以處理廢堿液及氧化物產(chǎn)品液污染源，生產(chǎn)純度較高的工業(yè)堿（Na2CO3）并副產(chǎn)蒸汽，還可以從根本上杜絕二次污染，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益【3】。

廢堿焚燒爐在點(diǎn)火及正常運(yùn)行時(shí)均存在不同程度的風(fēng)險(xiǎn)。只有從機(jī)電儀一體化角度優(yōu)化焚燒爐點(diǎn)火階段相關(guān)程序以及聯(lián)鎖保護(hù)等，方能更好地延長(zhǎng)設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行周期，減少檢維修成本，確保生產(chǎn)的平穩(wěn)及安全。

[1]《烯烴部公用工程裝置崗位操作法》作者：何愛(ài)明、張建波、胡銳、高寅龍、張昕宇.

[2]《鍋爐振動(dòng)原因分析及處理措施》作者：鄧小靈.

[3]《廢堿焚燒鍋爐生產(chǎn)工藝淺談》作者：林寶山.