釜?dú)堃悍贌幹梅桨?/h1>
2020-01-13 17:47:16王新軍東營(yíng)海德新材料有限公司安全生產(chǎn)部山東東營(yíng)257400
化工管理 2020年13期
王新軍(東營(yíng)海德新材料有限公司安全生產(chǎn)部，山東 東營(yíng) 257400)
1 引言
本方案主要用于釜?dú)堃旱姆贌幹?，釜?dú)堃菏怯杀┧岫□ドa(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的粘稠釜?dú)垞饺肷a(chǎn)過(guò)程的廢水制成的，將釜?dú)堃褐苯訃娙敕贌隣t內(nèi)燃燒，燃燒后的高溫?zé)煔膺M(jìn)入余熱鍋爐，加熱爐內(nèi)的導(dǎo)熱油，提供生產(chǎn)所需熱量的85%左右。其中一部分導(dǎo)熱油熱量作為蒸汽發(fā)生器熱源產(chǎn)生蒸汽用于生產(chǎn)。本方案需要建造釜?dú)堃悍贌隣t一座和購(gòu)置內(nèi)附導(dǎo)熱油盤管的余熱鍋爐一座。焚燒爐設(shè)計(jì)為臥式結(jié)構(gòu)，按照三“T”原則設(shè)計(jì)，釜?dú)堃航?jīng)蒸汽霧化噴入焚燒爐內(nèi)，保證其在適宜的溫度下完全燃燒(1100℃以上)，并且停留足夠長(zhǎng)時(shí)間(大于2s)，從而使煙氣中的有機(jī)物充分燃燒分解，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)要求。整個(gè)系統(tǒng)由焚燒爐(爐體、通風(fēng)系統(tǒng)、循環(huán)煙氣系統(tǒng)、釜?dú)堃喝紵到y(tǒng)、檢測(cè)自動(dòng)控制系統(tǒng))、余熱鍋爐(內(nèi)附導(dǎo)熱油盤管)和蒸汽發(fā)生器組成。
2 工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明及系統(tǒng)組成
2.2.3 循環(huán)煙氣系統(tǒng)
焚燒爐設(shè)置循環(huán)煙氣系統(tǒng)，利用離心風(fēng)機(jī)將余熱鍋爐后的低溫低氧煙氣抽出后，再通過(guò)管道及手動(dòng)間門后再送入焚燒爐后段將低溫?zé)煔馑腿敕贌隣t內(nèi)可以降低爐內(nèi)溫度，增強(qiáng)爐內(nèi)氣流擾動(dòng)，降低爐內(nèi)氧濃度，減少燃燒時(shí)產(chǎn)生的NOx量。
2.2.4 釜?dú)堃喝紵到y(tǒng)
釜?dú)堃喝紵到y(tǒng)由釜?dú)堃狠斔凸苈废到y(tǒng)、爐體管道系統(tǒng)和霧化蒸汽管道系統(tǒng)組成。罐內(nèi)攪抖均勻的釜?dú)堃和ㄟ^(guò)渦流泵(一用一備)抽出后加壓送至焚燒爐前，為維持穩(wěn)定燃燒，釜?dú)堃狠斔凸苈吩O(shè)置有回油管路，泵送到爐前多余的釜?dú)堃和ㄟ^(guò)回油管路仍送回釜?dú)堃汗?，供由壓力通過(guò)控制回液閥門調(diào)節(jié)。爐體管道系統(tǒng)由爐體釜?dú)堃汗艿?、調(diào)節(jié)閥門及噴槍組成。由管道輸送到爐前的釜?dú)堃和ㄟ^(guò)爐體管道，由閥門自動(dòng)調(diào)節(jié)后分別進(jìn)入釜?dú)堃簢姌?，霧化后噴入爐內(nèi)燃燒。釜?dú)堃悍謨山M分別沿一定角度噴入爐內(nèi)，每組設(shè)兩支噴槍，每支槍處理能力為800kg/h。因現(xiàn)場(chǎng)蒸汽壓力為0.5MPa，相對(duì)較低，小規(guī)格噴槍能獲得更好的霧化效果，從而縮短燃燒時(shí)間，提高燃燒效率[2]。噴搶采用釜?dú)堃簩Ｓ枚黧w噴槍，高壓蒸汽霧化，霧化后顆粒小于100μm，可在極短時(shí)間內(nèi)燃燒，減少殘?zhí)康纳伞Ｓ晒艿浪蛠?lái)的蒸汽通過(guò)管道、電動(dòng)閥門、手動(dòng)閥門后進(jìn)入釜?dú)堃簢姌?，作為釜?dú)堃红F化介質(zhì)使用。本系統(tǒng)可配置引燃燃燒機(jī)，可將燃燒機(jī)安裝于爐端墻，或仍采用木柴點(diǎn)燃傳統(tǒng)點(diǎn)爐工藝。
2.2.5 檢測(cè)自動(dòng)控制系統(tǒng)
系統(tǒng)采用集散控制(DCS)，西門子1500 系列IC 為控制核心，用工業(yè)計(jì)算機(jī)為工作站，實(shí)現(xiàn)焚燒爐運(yùn)行過(guò)程中的溫度、壓力、氣氛、報(bào)警、安全連鎖等進(jìn)行自動(dòng)控制。通過(guò)專用控制軟件，操作者可在工控機(jī)上實(shí)現(xiàn)對(duì)焚燒爐的操作控制。沿長(zhǎng)度方向，爐內(nèi)設(shè)兩個(gè)測(cè)溫點(diǎn)，用熱電偶對(duì)爐內(nèi)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，并將數(shù)據(jù)上傳至工控機(jī)上實(shí)時(shí)顯示并記錄。在釜?dú)堃狠斔涂偣苌习惭b電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、氣動(dòng)切斷閥、手動(dòng)閥和楔形流量計(jì)，進(jìn)入焚燒爐的釜?dú)堃嚎偭坑呻妱?dòng)閥調(diào)節(jié)控制，并實(shí)時(shí)進(jìn)行流量測(cè)量。經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)后的釜?dú)堃和ㄟ^(guò)管道分成兩路，分別進(jìn)入四支噴槍。進(jìn)入每個(gè)噴槍的釜?dú)堃和ㄟ^(guò)手動(dòng)閥門調(diào)節(jié)平衡。工控機(jī)中安裝專用控制和管理軟件，能實(shí)現(xiàn)各類實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和管理、模擬工藝畫面運(yùn)行、報(bào)警記錄、歷史記錄曲線查詢、報(bào)表打印等各類任務(wù)[3]?？刂栖浖δ苋?，界面操作方便[4]，具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，能滿足釜?dú)堃悍贌に囈蟆?duì)操作人員進(jìn)行分類設(shè)置，開(kāi)放不同使用權(quán)限，保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行安全。
2.2.6 余熱鍋爐
由內(nèi)附有導(dǎo)熱油盤管的主體、循環(huán)系統(tǒng)、儀表閥門、循環(huán)泵、注油泵組成。
2.1 工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明
釜?dú)堃悍贌隣t采用臥式結(jié)構(gòu)，末端與余熱鍋爐進(jìn)氣口連接。焚燒爐內(nèi)釜?dú)堃簾a(chǎn)生的高溫?zé)煔庵苯舆M(jìn)入余熱鍋爐[1]，進(jìn)行余熱回收。釜?dú)堃悍謨纱瓮瑫r(shí)從焚燒爐兩側(cè)墻噴入爐內(nèi)，助燃風(fēng)同樣分兩次供入，兩次送入爐內(nèi)的風(fēng)量按比例設(shè)置，分別在爐內(nèi)形成富氧區(qū)、貧氧區(qū)和燃盡區(qū)，通過(guò)控制爐內(nèi)溫度分布及含氧量，以盡量減少NOx的生成量。從余熱鍋爐后將已降溫至200℃的煙氣利用循環(huán)風(fēng)機(jī)再次抽回并送入焚燒爐內(nèi)設(shè)定部位，可以起到降低爐溫、降低爐內(nèi)氧含量、減少NOx生成的作用。本方案中暫未考慮脫硝措施，只從燃燒角度考慮盡量減少NOx的生成。需要時(shí)，可以向焚燒爐內(nèi)噴入還原劑，將NOx還原。
2.2 系統(tǒng)組成
整個(gè)系統(tǒng)由焚燒爐(爐體、通風(fēng)系統(tǒng)、循環(huán)煙氣系統(tǒng)、釜?dú)堃喝紵到y(tǒng)、檢測(cè)自動(dòng)控制系統(tǒng))、余熱鍋爐(內(nèi)附導(dǎo)熱油盤管)和蒸汽發(fā)生器組成。
2.2.1 爐體
焚燒爐爐體設(shè)計(jì)為臥式，釜?dú)堃簭膬蓚?cè)墻噴入，在爐內(nèi)完全燃燒后通過(guò)末端排煙口進(jìn)入余熱鍋爐。焚燒爐采用復(fù)合結(jié)構(gòu)，外部為型鋼和鋼板制成的整體框架，牢固耐用。內(nèi)部耐火爐襯與鋼結(jié)構(gòu)相連錨固，避免爐墻內(nèi)傾，燒爐鋼板內(nèi)壁采用防露點(diǎn)腐蝕處理，增強(qiáng)鋼板抗腐蝕能力。爐墻耐火材料分別由剛玉增強(qiáng)澆注料、剛玉莫來(lái)石質(zhì)澆注料、輕質(zhì)澆注料和硅鈣板組成，莫來(lái)石結(jié)合剛玉質(zhì)澆注料耐蝕性和高溫強(qiáng)度好，且澆注料施工周期短。焚燒爐采用平頂結(jié)構(gòu)與部分拱頂結(jié)構(gòu)相結(jié)合，由重質(zhì)澆注料、輕質(zhì)澆注料和陶瓷纖維組成，吊掛于爐頂鋼結(jié)構(gòu)上，整體高強(qiáng)度、低蓄熱，同時(shí)具有較好的密封性。在焚燒爐內(nèi)設(shè)置蓄熱擋墻，可以增強(qiáng)氣流擾動(dòng)，使煙氣燃燒更完全。在爐墻下部設(shè)兩個(gè)檢修人孔，便于內(nèi)部檢查修。在爐墻底部設(shè)溢流口，正常處于封閉狀態(tài)，打開(kāi)時(shí)可以讓爐內(nèi)液態(tài)融鹽在線流出。爐體設(shè)有安全防爆裝置，保障設(shè)備安全運(yùn)行。爐體下部設(shè)檢修孔，爐體設(shè)直梯，操作人員可上爐頂進(jìn)行檢修。分燒爐配移動(dòng)平臺(tái)一個(gè)，便于操作檢修。
2.2.2 通風(fēng)系統(tǒng)
釜?dú)堃悍贌枰罅垦鯕猓到y(tǒng)配高壓助燃風(fēng)機(jī)一臺(tái)，將新 空氣通過(guò)管道、閥門及進(jìn)風(fēng)口后送入爐內(nèi)。助燃風(fēng)分兩次送入，一次風(fēng)和兩次風(fēng)按比例設(shè)置，分別由電動(dòng)閥門控制，以在爐內(nèi)形成完全燃燒區(qū)和還原區(qū)，盡量降低氨氧化物的生成。進(jìn)風(fēng)口在兩側(cè)爐墻設(shè)置，高速噴入的空氣與爐內(nèi)氣流形成強(qiáng)烈湍流，強(qiáng)化煙氣混合，提升釜?dú)堃喝紵Ч?。助燃風(fēng)機(jī)采用變控，配消音減震裝置。
3 結(jié)語(yǔ)
在丙烯酸生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的釜?dú)埡蛷U水都是危廢，都會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。將廢水摻入粘稠的釜?dú)堉兄瞥筛獨(dú)堃?，利用本釜?dú)堃悍贌幹梅桨傅墓に?，將釜?dú)堃悍贌幹脽煔膺_(dá)標(biāo)排放，不僅減少了環(huán)境污染，還為生產(chǎn)提供了85%左右的熱量，既保護(hù)了環(huán)境又使資源得到了綜合利用。
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王新軍(東營(yíng)海德新材料有限公司安全生產(chǎn)部，山東 東營(yíng) 257400)
1 引言
本方案主要用于釜?dú)堃旱姆贌幹?，釜?dú)堃菏怯杀┧岫□ドa(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的粘稠釜?dú)垞饺肷a(chǎn)過(guò)程的廢水制成的，將釜?dú)堃褐苯訃娙敕贌隣t內(nèi)燃燒，燃燒后的高溫?zé)煔膺M(jìn)入余熱鍋爐，加熱爐內(nèi)的導(dǎo)熱油，提供生產(chǎn)所需熱量的85%左右。其中一部分導(dǎo)熱油熱量作為蒸汽發(fā)生器熱源產(chǎn)生蒸汽用于生產(chǎn)。本方案需要建造釜?dú)堃悍贌隣t一座和購(gòu)置內(nèi)附導(dǎo)熱油盤管的余熱鍋爐一座。焚燒爐設(shè)計(jì)為臥式結(jié)構(gòu)，按照三“T”原則設(shè)計(jì)，釜?dú)堃航?jīng)蒸汽霧化噴入焚燒爐內(nèi)，保證其在適宜的溫度下完全燃燒(1100℃以上)，并且停留足夠長(zhǎng)時(shí)間(大于2s)，從而使煙氣中的有機(jī)物充分燃燒分解，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)要求。整個(gè)系統(tǒng)由焚燒爐(爐體、通風(fēng)系統(tǒng)、循環(huán)煙氣系統(tǒng)、釜?dú)堃喝紵到y(tǒng)、檢測(cè)自動(dòng)控制系統(tǒng))、余熱鍋爐(內(nèi)附導(dǎo)熱油盤管)和蒸汽發(fā)生器組成。
2 工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明及系統(tǒng)組成
2.2.3 循環(huán)煙氣系統(tǒng)
焚燒爐設(shè)置循環(huán)煙氣系統(tǒng)，利用離心風(fēng)機(jī)將余熱鍋爐后的低溫低氧煙氣抽出后，再通過(guò)管道及手動(dòng)間門后再送入焚燒爐后段將低溫?zé)煔馑腿敕贌隣t內(nèi)可以降低爐內(nèi)溫度，增強(qiáng)爐內(nèi)氣流擾動(dòng)，降低爐內(nèi)氧濃度，減少燃燒時(shí)產(chǎn)生的NOx量。
2.2.4 釜?dú)堃喝紵到y(tǒng)
釜?dú)堃喝紵到y(tǒng)由釜?dú)堃狠斔凸苈废到y(tǒng)、爐體管道系統(tǒng)和霧化蒸汽管道系統(tǒng)組成。罐內(nèi)攪抖均勻的釜?dú)堃和ㄟ^(guò)渦流泵(一用一備)抽出后加壓送至焚燒爐前，為維持穩(wěn)定燃燒，釜?dú)堃狠斔凸苈吩O(shè)置有回油管路，泵送到爐前多余的釜?dú)堃和ㄟ^(guò)回油管路仍送回釜?dú)堃汗?，供由壓力通過(guò)控制回液閥門調(diào)節(jié)。爐體管道系統(tǒng)由爐體釜?dú)堃汗艿?、調(diào)節(jié)閥門及噴槍組成。由管道輸送到爐前的釜?dú)堃和ㄟ^(guò)爐體管道，由閥門自動(dòng)調(diào)節(jié)后分別進(jìn)入釜?dú)堃簢姌?，霧化后噴入爐內(nèi)燃燒。釜?dú)堃悍謨山M分別沿一定角度噴入爐內(nèi)，每組設(shè)兩支噴槍，每支槍處理能力為800kg/h。因現(xiàn)場(chǎng)蒸汽壓力為0.5MPa，相對(duì)較低，小規(guī)格噴槍能獲得更好的霧化效果，從而縮短燃燒時(shí)間，提高燃燒效率[2]。噴搶采用釜?dú)堃簩Ｓ枚黧w噴槍，高壓蒸汽霧化，霧化后顆粒小于100μm，可在極短時(shí)間內(nèi)燃燒，減少殘?zhí)康纳伞Ｓ晒艿浪蛠?lái)的蒸汽通過(guò)管道、電動(dòng)閥門、手動(dòng)閥門后進(jìn)入釜?dú)堃簢姌?，作為釜?dú)堃红F化介質(zhì)使用。本系統(tǒng)可配置引燃燃燒機(jī)，可將燃燒機(jī)安裝于爐端墻，或仍采用木柴點(diǎn)燃傳統(tǒng)點(diǎn)爐工藝。
2.2.5 檢測(cè)自動(dòng)控制系統(tǒng)
系統(tǒng)采用集散控制(DCS)，西門子1500 系列IC 為控制核心，用工業(yè)計(jì)算機(jī)為工作站，實(shí)現(xiàn)焚燒爐運(yùn)行過(guò)程中的溫度、壓力、氣氛、報(bào)警、安全連鎖等進(jìn)行自動(dòng)控制。通過(guò)專用控制軟件，操作者可在工控機(jī)上實(shí)現(xiàn)對(duì)焚燒爐的操作控制。沿長(zhǎng)度方向，爐內(nèi)設(shè)兩個(gè)測(cè)溫點(diǎn)，用熱電偶對(duì)爐內(nèi)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，并將數(shù)據(jù)上傳至工控機(jī)上實(shí)時(shí)顯示并記錄。在釜?dú)堃狠斔涂偣苌习惭b電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、氣動(dòng)切斷閥、手動(dòng)閥和楔形流量計(jì)，進(jìn)入焚燒爐的釜?dú)堃嚎偭坑呻妱?dòng)閥調(diào)節(jié)控制，并實(shí)時(shí)進(jìn)行流量測(cè)量。經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)后的釜?dú)堃和ㄟ^(guò)管道分成兩路，分別進(jìn)入四支噴槍。進(jìn)入每個(gè)噴槍的釜?dú)堃和ㄟ^(guò)手動(dòng)閥門調(diào)節(jié)平衡。工控機(jī)中安裝專用控制和管理軟件，能實(shí)現(xiàn)各類實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和管理、模擬工藝畫面運(yùn)行、報(bào)警記錄、歷史記錄曲線查詢、報(bào)表打印等各類任務(wù)[3]?？刂栖浖δ苋?，界面操作方便[4]，具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，能滿足釜?dú)堃悍贌に囈蟆?duì)操作人員進(jìn)行分類設(shè)置，開(kāi)放不同使用權(quán)限，保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行安全。
2.2.6 余熱鍋爐
由內(nèi)附有導(dǎo)熱油盤管的主體、循環(huán)系統(tǒng)、儀表閥門、循環(huán)泵、注油泵組成。
2.1 工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明
釜?dú)堃悍贌隣t采用臥式結(jié)構(gòu)，末端與余熱鍋爐進(jìn)氣口連接。焚燒爐內(nèi)釜?dú)堃簾a(chǎn)生的高溫?zé)煔庵苯舆M(jìn)入余熱鍋爐[1]，進(jìn)行余熱回收。釜?dú)堃悍謨纱瓮瑫r(shí)從焚燒爐兩側(cè)墻噴入爐內(nèi)，助燃風(fēng)同樣分兩次供入，兩次送入爐內(nèi)的風(fēng)量按比例設(shè)置，分別在爐內(nèi)形成富氧區(qū)、貧氧區(qū)和燃盡區(qū)，通過(guò)控制爐內(nèi)溫度分布及含氧量，以盡量減少NOx的生成量。從余熱鍋爐后將已降溫至200℃的煙氣利用循環(huán)風(fēng)機(jī)再次抽回并送入焚燒爐內(nèi)設(shè)定部位，可以起到降低爐溫、降低爐內(nèi)氧含量、減少NOx生成的作用。本方案中暫未考慮脫硝措施，只從燃燒角度考慮盡量減少NOx的生成。需要時(shí)，可以向焚燒爐內(nèi)噴入還原劑，將NOx還原。
2.2 系統(tǒng)組成
整個(gè)系統(tǒng)由焚燒爐(爐體、通風(fēng)系統(tǒng)、循環(huán)煙氣系統(tǒng)、釜?dú)堃喝紵到y(tǒng)、檢測(cè)自動(dòng)控制系統(tǒng))、余熱鍋爐(內(nèi)附導(dǎo)熱油盤管)和蒸汽發(fā)生器組成。
2.2.1 爐體
焚燒爐爐體設(shè)計(jì)為臥式，釜?dú)堃簭膬蓚?cè)墻噴入，在爐內(nèi)完全燃燒后通過(guò)末端排煙口進(jìn)入余熱鍋爐。焚燒爐采用復(fù)合結(jié)構(gòu)，外部為型鋼和鋼板制成的整體框架，牢固耐用。內(nèi)部耐火爐襯與鋼結(jié)構(gòu)相連錨固，避免爐墻內(nèi)傾，燒爐鋼板內(nèi)壁采用防露點(diǎn)腐蝕處理，增強(qiáng)鋼板抗腐蝕能力。爐墻耐火材料分別由剛玉增強(qiáng)澆注料、剛玉莫來(lái)石質(zhì)澆注料、輕質(zhì)澆注料和硅鈣板組成，莫來(lái)石結(jié)合剛玉質(zhì)澆注料耐蝕性和高溫強(qiáng)度好，且澆注料施工周期短。焚燒爐采用平頂結(jié)構(gòu)與部分拱頂結(jié)構(gòu)相結(jié)合，由重質(zhì)澆注料、輕質(zhì)澆注料和陶瓷纖維組成，吊掛于爐頂鋼結(jié)構(gòu)上，整體高強(qiáng)度、低蓄熱，同時(shí)具有較好的密封性。在焚燒爐內(nèi)設(shè)置蓄熱擋墻，可以增強(qiáng)氣流擾動(dòng)，使煙氣燃燒更完全。在爐墻下部設(shè)兩個(gè)檢修人孔，便于內(nèi)部檢查修。在爐墻底部設(shè)溢流口，正常處于封閉狀態(tài)，打開(kāi)時(shí)可以讓爐內(nèi)液態(tài)融鹽在線流出。爐體設(shè)有安全防爆裝置，保障設(shè)備安全運(yùn)行。爐體下部設(shè)檢修孔，爐體設(shè)直梯，操作人員可上爐頂進(jìn)行檢修。分燒爐配移動(dòng)平臺(tái)一個(gè)，便于操作檢修。
2.2.2 通風(fēng)系統(tǒng)
釜?dú)堃悍贌枰罅垦鯕猓到y(tǒng)配高壓助燃風(fēng)機(jī)一臺(tái)，將新 空氣通過(guò)管道、閥門及進(jìn)風(fēng)口后送入爐內(nèi)。助燃風(fēng)分兩次送入，一次風(fēng)和兩次風(fēng)按比例設(shè)置，分別由電動(dòng)閥門控制，以在爐內(nèi)形成完全燃燒區(qū)和還原區(qū)，盡量降低氨氧化物的生成。進(jìn)風(fēng)口在兩側(cè)爐墻設(shè)置，高速噴入的空氣與爐內(nèi)氣流形成強(qiáng)烈湍流，強(qiáng)化煙氣混合，提升釜?dú)堃喝紵Ч?。助燃風(fēng)機(jī)采用變控，配消音減震裝置。
3 結(jié)語(yǔ)
在丙烯酸生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的釜?dú)埡蛷U水都是危廢，都會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。將廢水摻入粘稠的釜?dú)堉兄瞥筛獨(dú)堃?，利用本釜?dú)堃悍贌幹梅桨傅墓に?，將釜?dú)堃悍贌幹脽煔膺_(dá)標(biāo)排放，不僅減少了環(huán)境污染，還為生產(chǎn)提供了85%左右的熱量，既保護(hù)了環(huán)境又使資源得到了綜合利用。
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