彭良輝 張賀強(qiáng) 陳紅龍（中國(guó)石化青島石油化工有限責(zé)任公司，山東 青島 266043）

1 裝置簡(jiǎn)介

某石油化工廠設(shè)有兩臺(tái)WGZ75-3.82-19型鍋爐，由武漢鍋爐廠設(shè)計(jì)、制造和安裝，1999 年年9 月投入運(yùn)行。兩臺(tái)鍋爐為雙鍋筒自然循環(huán)設(shè)計(jì)，爐膛采用膜式水冷壁布置，燃燒器位于前墻，6 支燃燒器分兩層布置，每層3 支。CO 煙氣噴嘴布置于爐膛底部，尾燒部采用翅片管及光管省煤器。設(shè)有完備的燃燒設(shè)備，可燃燒CO 煙氣、燃料氣、燃料油等。在2014 年以后催化裂化一氧化碳煙氣已經(jīng)停止摻燒。鍋爐經(jīng)常在20～45t∕h 之間運(yùn)行，氮氧化物排放超過(guò)環(huán)保要求。

2 改造內(nèi)容

采用“低氮燃燒器+ 煙氣再循環(huán)”工藝流程，按照NOx≤80mg∕Nm3進(jìn)行燃燒器系統(tǒng)改造。100%負(fù)荷為75t∕h，采用全部單獨(dú)燒氣，燃?xì)饪紤]瓦斯、天然氣、丙烷三種，不考慮油氣混燒的改造方案，鍋爐發(fā)汽量和風(fēng)燃比采用自動(dòng)調(diào)節(jié)控制模式。燃燒器本體改造設(shè)計(jì)單位為武漢鍋爐集團(tuán)工程技術(shù)有限責(zé)任公司，配套的系統(tǒng)設(shè)計(jì)為海工英派爾工程有限公司，鍋爐改造施工主要內(nèi)容是更換6 臺(tái)ZEECO 生產(chǎn)的鍋爐燃燒器及其配套設(shè)施，采用總管雙切、支管單切控制。燃燒器系統(tǒng)改為低氮燃燒器系統(tǒng)，包括燃燒器、點(diǎn)火器、火焰檢測(cè)儀、燃?xì)夤苈废到y(tǒng)等更新，閥組系統(tǒng)成撬組裝后整體模塊提供，現(xiàn)場(chǎng)完成系統(tǒng)總裝。煙氣再循環(huán)系統(tǒng)采用煙氣與空氣在原鼓風(fēng)機(jī)前混合，不增設(shè)FGR 風(fēng)機(jī)。去除燃燒室內(nèi)四周水冷壁管壁上的絕熱材料。拆除燃油管路系統(tǒng)及閥組。增設(shè)上層燃燒器閥組平臺(tái)及爬梯。

改造的目標(biāo)為：NOx≤80mg∕Nm3。

3 應(yīng)用效果分析

3.1 點(diǎn)爐過(guò)程順利，燃燒狀態(tài)良好，鍋爐可正常升溫、升壓、發(fā)汽

新燃燒器采用自動(dòng)點(diǎn)火，操作方便；每臺(tái)燃燒器均配有點(diǎn)火器，這樣，每臺(tái)鍋爐有6個(gè)點(diǎn)火器，保證了點(diǎn)火成功率；點(diǎn)火過(guò)程設(shè)置自保程序，安全系數(shù)高。

燃燒器和鍋爐匹配良好，改造施工過(guò)程未對(duì)鍋爐產(chǎn)生明顯損傷。

3.2 鍋爐運(yùn)行正常

原衛(wèi)燃帶拆除后，未造成水循環(huán)異常、過(guò)熱汽溫度降低、爐管受熱不均等不良影響。鍋爐各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)正常。

表1 鍋爐運(yùn)行參數(shù)表

3.3 排放煙氣中NOx含量穩(wěn)定達(dá)標(biāo)

圖1 排放煙氣中NOx含量曲線（峰值為校驗(yàn)在線表的過(guò)程）

4 存在的問(wèn)題

4.1 風(fēng)機(jī)負(fù)荷不夠

由于再循環(huán)煙氣進(jìn)入風(fēng)機(jī)入口，風(fēng)機(jī)送新風(fēng)的量降低，不能提供鍋爐發(fā)汽75t∕h所需的風(fēng)量。

4.2 凝結(jié)水多引起腐蝕

由于高溫?zé)煔饣旌系叫嘛L(fēng)中，備用風(fēng)機(jī)入口處及低點(diǎn)排凝處冷凝水較多，對(duì)煙風(fēng)道、風(fēng)機(jī)等造成腐蝕。

4.3 自力式瓦斯減壓閥不能很好的適應(yīng)工況

多次出現(xiàn)因自力式瓦斯減壓閥導(dǎo)壓管凍凝，出現(xiàn)瓦斯流量大幅降低的現(xiàn)象，危及鍋爐正常生產(chǎn)。

也出現(xiàn)一次減壓閥芯粘連，閥門(mén)不能調(diào)節(jié)壓力的現(xiàn)象。原因是瓦斯攜帶焦粉及乙醇胺。

4.4 瓦斯過(guò)濾器無(wú)備用

瓦斯過(guò)濾器無(wú)并聯(lián)備用，亦無(wú)旁通線，一旦出現(xiàn)堵塞或者其它故障，將無(wú)法正常為鍋爐提供燃料，會(huì)導(dǎo)致鍋爐停工。

4.5 衛(wèi)燃帶拆除過(guò)程中對(duì)水冷壁管造成了一定的損傷

衛(wèi)燃帶拆除是由人工用沖擊鉆施工，對(duì)水冷壁管造成了很多沖擊坑。拆除工作完成后，進(jìn)行的補(bǔ)焊。但是還是對(duì)長(zhǎng)期運(yùn)行造成了隱患。

5 建議

5.1 風(fēng)機(jī)擴(kuò)容或者增加再循環(huán)風(fēng)機(jī)

由于風(fēng)機(jī)擴(kuò)容需更換風(fēng)機(jī)及配套，工程量和費(fèi)用較大，更建議增加再循環(huán)風(fēng)機(jī)，同時(shí)還能降低鍋爐送風(fēng)機(jī)入口溫度，延長(zhǎng)風(fēng)機(jī)及管道使用壽命。

5.2 增設(shè)排凝

在風(fēng)機(jī)入口、管線低點(diǎn)等處增設(shè)排凝，將凝結(jié)水排出，減輕腐蝕、避免凝結(jié)水對(duì)風(fēng)機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生不良影響、避免凝結(jié)水隨風(fēng)進(jìn)入燃燒器。同時(shí)應(yīng)注意，凝結(jié)水中帶有焊渣等雜質(zhì)，需關(guān)注排凝，防止雜質(zhì)堵塞排凝線。

5.3 對(duì)自力式瓦斯減壓閥重新選型

由于煉廠瓦斯容易出現(xiàn)微量帶焦粉的現(xiàn)象，建議選擇可以適應(yīng)工況的減壓閥，為鍋爐長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行創(chuàng)造良好的條件。

同時(shí)，在瓦斯處理的過(guò)程中也應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)質(zhì)量管理，避免出現(xiàn)瓦斯帶焦粉的現(xiàn)象。

5.4 增設(shè)一套并聯(lián)的瓦斯過(guò)濾器

當(dāng)過(guò)濾器出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，切換到另一套過(guò)濾器運(yùn)行，對(duì)堵塞過(guò)濾器進(jìn)行拆檢清理，保證鍋爐連續(xù)運(yùn)行。

5.5 對(duì)衛(wèi)燃帶部分水冷壁管進(jìn)行更換

為消除施工過(guò)程中對(duì)水冷壁管造成的沖擊坑和后期補(bǔ)焊產(chǎn)生的不良影響，建議擇機(jī)對(duì)該部分管段更換。

5.6 做好改造期間運(yùn)行鍋爐的特護(hù)方案

施工改造需要一個(gè)月的時(shí)間，在此期間，鍋爐無(wú)法備用，一旦運(yùn)行的鍋爐出現(xiàn)異常，對(duì)整個(gè)煉廠的蒸汽供應(yīng)將產(chǎn)生巨大的影響。需做好運(yùn)行鍋爐的特護(hù)方案。

5.7 備用期間，定期試驗(yàn)點(diǎn)火

由于風(fēng)線積水、瓦斯管線積水、瓦斯成分變化等原因，會(huì)出現(xiàn)不能成功點(diǎn)火的現(xiàn)象。建議根據(jù)實(shí)際情況定期進(jìn)行點(diǎn)火試驗(yàn)，保證隨時(shí)備用。

5.8 運(yùn)行中“卡邊”操作，節(jié)能、減輕設(shè)備損耗

煙氣再循環(huán)后，風(fēng)機(jī)負(fù)荷增加；混合風(fēng)氧含量降低，鍋爐燃燒效率降低；燃燒區(qū)溫度降低，鍋爐吸熱效率降低；高溫?zé)煔鈺?huì)產(chǎn)生凝結(jié)水，對(duì)風(fēng)機(jī)產(chǎn)生腐蝕；入口混合風(fēng)溫度升高，會(huì)增加對(duì)風(fēng)機(jī)的損耗，增加軸承缺油磨損的風(fēng)險(xiǎn)。因此，在保證排放達(dá)標(biāo)的前提下，建議盡量降低再循環(huán)風(fēng)量，達(dá)到節(jié)能和減輕上述問(wèn)題的效果。

6 結(jié)論

“低氮燃燒器系統(tǒng)+煙氣再循環(huán)”技術(shù)在中壓燃?xì)忮仩t上切實(shí)可行。該技術(shù)與SCR 等技術(shù)相比，投資低、運(yùn)行成本低。并且，該技術(shù)也可以同選擇性非催化還原（SNCR）、選擇性催化還原（SCR）等技術(shù)組合運(yùn)用、綜合治理，降低總的運(yùn)行成本。