三廢綜合混燃爐應用技術總結

鄭維玲 江蘇晉煤恒盛化工股份有限公司

三廢流化混燃爐，是將造氣生產過程產生的吹風氣、造氣爐渣、造氣除塵器細灰等，摻配入部分煤矸石、煙煤、無煙煤粉沫，在爐內流化燃燒，產生高溫煙氣集中熱量回收的裝置。

某化工股份有限公司，年生產能力65萬t合成氨、80萬t尿素、40萬t甲醇，由于生產能力的不斷增大，蒸汽供應緊張問題越來越突出，原來的蒸汽生產能力已不能滿足現有的工藝生產要求。鍋爐煤耗高，效率低，浪費資源，污染環境；此外，造氣爐產生爐渣無法處理，鍋爐煙氣中污染物含量（煙塵和SO2）排放超標，造成了較大的環保壓力。為了解決上述問題，發揮汽電聯產綜合利用優勢，采用了一套55t/h、3.82MPa、450℃節能環保型三廢綜合混燃爐，設計可回收燃燒12臺Φ2800造氣爐吹風氣，生產過熱蒸汽，并入電廠蒸汽管網發電，汽機抽汽返回化肥生產裝置使用。

該項目燃料為該公司化肥生產過程中有組織排放中的吹風氣和合成兩氣（循環機填料回收氣與膜分離尾氣）、造氣爐渣60%、熱電爐灰15%（氣渣灰統稱“三廢”）、白煤沫25%，燃料資源充足穩定。

表1 鍋爐房主要參數對比

項目的工藝技術采用最新研制開發的專利技術，屬成熟工藝，具有可靠的先進技術保證。

1 三廢流化混燃爐項目設計情況

設計規模：可全部回收12臺造氣爐（Φ2800）吹風氣。

工藝參數：吹風氣流量＝100000Nm3/h，其中：CO215.3%，CO6.6%,H21.4%,CH41.0%，O20.5%，N2＋Ar75.2%，平均溫度220℃；合成兩氣流量＝1500 Nm3/h，其中：H228%,CH426%,N2＋Ar46%，常溫；軟水溫度100℃；組合除塵器出口煙氣（峰值）流量＝170000Nm3/h，溫度950℃，系統排煙溫度≤140℃，CO%≤0.1%,O2%:2～6，煙氣中煙塵含量≤45mg/Nm3，SO2≤350mg/Nm3；混燃爐和組合除塵器外壁溫度≤60℃；燃燒后的灰渣的可燃物≤2%。

2 項目運行情況和優勢分析

該工程2010年2月底破土動工，至12月10日全系統施工結束。于2011年2月12日投料試車成功，隨著送吹風氣的穩定運行，2月20日通過144h工程驗收測試。裝置投運一年多以來，運行安全穩定，產汽量高，運行狀態良好，各項指標達到設計要求。

燃燒后的灰渣的可燃物≤2%，基本達到“吃干榨盡”，清潔生產。

該裝置采用微機DCS控制系統操作，電機為變頻調速，開爐點火電子打火，燃油升溫，一般兩小時可達滿負荷生產，運行安全穩定可靠，負荷可在50%～110%范圍方便調節，回收4～12臺爐吹風氣，爐膛壓力波動較小，尤其是受后工段生產波動影響需停爐時，可隨時停爐壓火6～8小時。具體運行指標見表1：

3 效益分析

裝置投運以來，運行安全穩定，產汽量高，經濟效益顯著，環保效果明顯。

（1）節約投資。裝置決算總投資1380萬元，與其他類型三廢爐比較，可節約投資300多萬元。

（2）生產成本低。裝置正常運行時，按照造氣爐渣、熱電爐灰與白煤沫比例摻燒，回收4～12爐吹風氣，實際可生產50～56t/h蒸汽，由于蒸汽充足，尿素生產負荷提升，造氣爐蒸汽供應適當，爐況更加穩定，帶動整個公司生產穩定，生產成本降低。單從2011年下半年和2012年上半年噸尿素沫煤消耗比上一年度同期降低10kg核算，就此項而言，上述期間效益為43.3萬×10÷1000×550=238.15萬元，三年便可收回投資（注：2011年下半年和2012年上半年工業園生產尿素43.3萬噸，沫煤平均進廠價550元/噸）。

（3）減排效益顯著。三廢綜合混燃爐設有二級除塵器和脫硫裝置，近期經市環保監測部門檢測數據為：煙塵23～45 mg/Nm3，SO2 310～350mg/Nm3，達到《鍋爐大氣污染物排放標準（GB13271-2001）》環保排放標準。加之二臺小燃煤鍋爐停運，鍋爐煙氣煙塵和SO2排放量大幅度減少。

4 結論

該項目的建設投產，為工業企業的清潔生產提供了新的思路，項目所需的原料是該公司化肥生產過程產生的尾氣，回收利用，變廢為寶，開辟了一條利用排放尾氣的新途徑。對于化肥企業來講，具有十分重要顯著的環境效益和社會效益，實現了公司“節能、環保、安全、效益”的技改宗旨。