淺談吹風氣燃燒爐產汽量變化原因分析及措施

張二興 張永 李紅明 王琦

(河南心連心化肥有限公司河南新鄉453731)

淺談吹風氣燃燒爐產汽量變化原因分析及措施

張二興 張永 李紅明 王琦

(河南心連心化肥有限公司河南新鄉453731)

河南心連心化肥有限公司“24·40”尿素裝置造氣工段采用常壓固定層氣化工藝生產半水煤氣，配套建設2套吹風氣燃燒爐裝置用以燃燒造氣工段吹風階段的吹風氣、脫碳工段的吸附廢氣、合成工段的弛放氣等，燃燒爐副產的蒸汽并入全廠蒸汽管網。對吹風氣燃燒爐相關參數進行了為期半個月的數據統計分析，發現在生產系統運行較為平穩的前提下，吹風氣燃燒爐的副產蒸汽量卻有著明顯的變化。

1 吹風氣燃燒爐蒸汽量變化因素分析

1.1吹風氣燃燒爐相關參數統計

冬季(11月)吹風氣燃燒爐相關參數統計如表1所示。

表1 冬季吹風氣燃燒爐相關參數統計

由表1可見，11月2日至8日的蒸汽產量與9日至15日相差較大。

1.2蒸汽量變化因素分析

根據脫碳廢氣分析數據，脫碳廢氣的可燃氣成分相差不是太大。從風機變頻頻率來看，參數基本維持在40Hz，故可以判斷脫碳廢氣并非影響吹風氣燃燒爐蒸汽產量變化的主要因素。

從合成弛放氣的流量來看，參數成分差別不大。正常情況下，合成弛放氣流量增大，吹風氣產生量也應提高，但實際情況卻相反，所以判斷合成弛放氣氣量并非影響吹風氣燃燒爐蒸汽產量變化的主要因素。

從造氣吹風階段負荷來看，參數差別不大，而造氣吹風氣成分有所變化，這應該是影響吹風氣燃燒爐蒸汽產量變化大的主要因素。而造成氣體成分變化的主要原因是外界氣溫變化，影響了入爐空氣量，進一步影響了爐況的變化。

另一方面，由于造氣泵站及油路內油溫偏低使部分閥門起落速度減慢對造氣吹風氣成分變化造成了影響。因為熱回收閥門為座板閥，介質走向為底進側出，介質會給閥門向上的作用力，熱回收閥門起的時間為1～2s;煤氣總管閥門采用閘閥，介質給煤氣總管閥門(煤總閥)相對的阻力，煤總閥完全落下的時間為3～5s，熱回收閥門起的速度遠大于煤總閥落的速度。吹凈轉熱回收階段時，熱回收閥全打開，煤總閥往往只落了1/3;在熱收階段，旋風除塵器內壓力接近0，而系統壓力為6kPa左右，此時會造成系統內煤氣通過煤總閥倒入旋風除塵器，經熱回收閥門進入吹風氣系統，造成進入吹風氣系統的可燃氣成分增多，吹風氣產蒸汽量增大，造氣消耗偏高。冬季氣溫降低，油質黏度增大，流動性降低，閥門起落速度減

慢，倒氣現象更加明顯，煤氣損失更加嚴重，表現特征即為吹風氣崗位副產蒸汽量偏大。

2 優化措施

由于脫碳廢氣和合成弛放氣對吹風氣燃燒爐蒸汽產生量的影響較小，因而如何解決氣溫變化對造氣吹風氣成分的影響是解決吹風氣燃燒爐副產蒸汽量波動的主要途徑。

(1)氣溫降低對爐況影響的處理措施。由于氣溫對造氣入爐風量的影響為外界溫度降低，空氣密度增大，同等風壓情況下可以有更多的空氣參與反應，使造氣爐負荷升高，發氣量增大。該點有利于造氣爐運行，因而該影響不作優化。

(2)氣溫降低對閥門動作影響的處理措施。優化閥門運行程序，結合氣溫變化及吹風氣燃燒爐產蒸汽量，現場關注閥門起落速度，熱回收閥門開起時間延遲0～5s，使熱收閥門和煤總閥門同步運行。

3 實施效果

優化閥門起落程序后，吹風氣燃燒爐產蒸汽量明顯減少，由490t/d左右降至380t/d左右。

吹風氣燃燒爐裝置的投用使可燃廢氣變廢為寶，有效地降低了生產成本，提高了經濟效益。在吹風氣燃燒爐燃燒效率與燃燒爐換熱器換熱效率一定的情況下，吹風氣燃燒爐并非產生的蒸汽越多越經濟，因過多的蒸汽產量意味著生產系統有大量的原料氣轉換為燃料氣，雖然吹風氣燃燒爐產蒸汽量有所增加，但合成氨裝置的產量必然受到影響而減少，總體上得不償失。因此，在提高吹風氣燃燒爐燃燒效率與換熱效率的基礎上，盡量減少吹風氣燃燒爐的蒸汽產量，也是提高合成氨產量、降低合成氨裝置噸氨成本的一種有效途徑。

2014－10－08)