吹風氣余熱回收裝置改造總結

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)

吹風氣余熱回收裝置改造總結

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吹風氣燃燒爐和30t/h余熱鍋爐的吹風氣余熱回收裝置，單套裝置設計回收8臺造氣爐產生的吹風氣。運行初期燃燒爐溫度和壓力均比較穩定，余熱鍋爐產蒸汽量約20t/h，工藝指標均在設計參數之內，基本達到設計要求;該吹風氣余熱回收裝置運行半年后，余熱鍋爐逐漸出現以下問題。

(1)余熱鍋爐積灰嚴重，造成燃燒爐爐內的阻力增大;燃燒爐偶爾會出現超溫現象，并出現部分結焦和積灰，最終導致無法正常回收8臺造氣爐產生的吹風氣，被迫將1～2臺造氣爐產生的吹風氣直接放空，影響周圍環境。

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

2 改造方案及目標

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

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

(2)余熱鍋爐產汽量提高至30t/h滿負荷運行狀態，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;余熱鍋爐尾部產生約95000m3/h(標態)的煙氣，溫度控制在130～160℃，煙氣中含塵質量濃度≤100mg/m3，送至型煤烘干系統，用于烘干煤棒。

(3)為滿足當前環保要求、改善操作環境，特在余熱鍋爐尾部增設1臺電除塵器，以確保余熱鍋爐尾氣中含塵質量濃度≤100mg/m3，同時，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的0.8MPa風力輸送至灰庫;燃渣爐出渣配套1臺滾筒冷渣機，將燃渣爐的爐渣溫度由950℃降至100℃左右，灰庫的飛灰和冷渣機排除的爐渣可直接銷售給水泥廠。余熱鍋爐130～160℃的尾氣經500m的管道輸送至型煤烘干風機進口，作為烘干型煤的熱源。有了燃渣爐的高溫煙氣保障，燃燒爐內的蓄熱層高度由4m降至2m，燃燒爐系統阻力由450Pa降至約250Pa，相對降低了造氣爐的吹風阻力，提高了造氣爐的吹風強度。

3 改造效果及存在問題

改造歷時2個月。改造后的吹風氣余熱回收裝置于2014年7月16日一次開車成功，經過3個月的連續運行，工藝運行參數相當平穩，均達到了設計指標;回收8臺造氣爐產生的吹風氣，余熱鍋爐尾部排放的煙氣全部送至型煤烘干系統，煙氣溫度能滿足烘干型煤的要求，節約蒸汽5t/h左右(原來采過熱蒸汽加熱空氣來烘干型煤);余熱鍋爐產汽量維持在30t/h左右，徹底解決余熱鍋爐積灰問題，產蒸汽量由13～15t/h提高至30t/h。2014年11月，經過綜合能耗分析，改造后的吹風氣余熱回收裝置日可節省煙煤消耗成本近3萬元，經濟效益比較可觀。

驗收工藝參數:吹風氣余熱回收裝置系統阻力≤1300Pa;余熱鍋爐產汽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%;單獨開燃渣爐時，產蒸汽 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量分數≤1%，飛灰中殘碳量質量分數≤3%，燃渣爐原料發熱值是9210.7kJ/kg(2200kcal/kg)，水質量分數為15%;燃燒爐的上部溫度600～650℃、中部溫度860～920℃。

在試運行過程中存在的問題:①提升機拋煤口高度偏低，造成前、后料倉料位偏差過大，原設計每班(8h)補煤2次，目前每班需要補煤3次;②由于造氣爐爐渣中水質量分數達到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量分數達到15%左右，造成燃渣爐的螺旋給煤機斷料，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，嚴重影響現場環境。

江蘇阜寧雙多化工有限公司為進一步節能降耗，在歸納總結本次改造經驗的基礎上，2014年10月又對第2套吹風氣余熱回收裝置進行升級改造。改造后，于2015年1月20日投產運行，目前工藝狀況運行正常，又成為2015年節能降耗和盈利的突破點。

2015-03-17)