瓦斯直燃器在聚合物生產(chǎn)中的節(jié)能應(yīng)用

趙忠慶（黑龍江省大慶煉化公司聚合物一廠聚丙烯酰胺三車間，黑龍江大慶 163411）

瓦斯直燃器在聚合物生產(chǎn)中的節(jié)能應(yīng)用

趙忠慶（黑龍江省大慶煉化公司聚合物一廠聚丙烯酰胺三車間，黑龍江大慶 163411）

大慶煉化公司為了節(jié)能降耗，降本增效。要求聚合物裝置研究如何降低干燥器的能耗。聚合物一廠科研所的科研人員與車間的技術(shù)人員共同商討研究，一致認為現(xiàn)有的干燥器二步換熱方式存在較大的熱能損失，如果能夠改為一步換熱方式，將會節(jié)約部分能耗。

瓦斯直燃器；聚合物；干燥器

1 國內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀

在聚合物生產(chǎn)中，首先溶液聚合后成為膠體，膠體經(jīng)過由大變小的過程，最終產(chǎn)品需要制成小顆粒狀，這就需要進行干燥處理。裝置目前采用的燃燒瓦斯給導(dǎo)熱油加熱后再與空氣換熱的兩步換熱方式。試驗期間采用瓦斯直接燃燒給空氣換熱的一步方式，瓦斯單耗達到國際同類裝置的先進水平。

1.1 國外技術(shù)現(xiàn)狀

法國SNF（愛森）公司是全球最大的酰胺類聚合物的專業(yè)生產(chǎn)廠家，它生產(chǎn)的聚合物占世界市場的30%左右，在聚合物生產(chǎn)工業(yè)中，SNF公司各項指標(biāo)控制均位居世界第一。聚合物生產(chǎn)中，干燥方式采用的是熱風(fēng)爐技術(shù)。

1.2 國內(nèi)技術(shù)現(xiàn)狀

我公司聚合物干燥系統(tǒng)采用兩步換熱的方式，由于受環(huán)境溫度及保溫技術(shù)影響，熱損失較大。目前我公司聚合物裝置生產(chǎn)時瓦斯耗量為169.09kg瓦斯/t產(chǎn)品。

2 試驗應(yīng)用

2.1 試驗方法

2.1.1 直燃器技術(shù)確定

我公司聚合物生產(chǎn)裝置目前采用兩步換熱的方式，裝置目前采用的燃燒瓦斯給導(dǎo)熱油加熱后再與空氣換熱的兩步換熱方式。試驗期間采用瓦斯直接燃燒給空氣換熱的一步方式，瓦斯單耗達到國際同類裝置的先進水平。

2.1.2 直燃器的確定

瓦斯直燃器必須具備安全性、能夠長期運行、熱效率高熱量損失少、操作簡單、連鎖啟動快等諸多優(yōu)點。公司生產(chǎn)技術(shù)處對比了幾家直燃器廠家，最后確定本次試驗廠家為山東天力干燥股份有限公司，該公司具有多年生產(chǎn)直燃器的經(jīng)驗，關(guān)鍵部件引進美國設(shè)備，安全性能可靠，連鎖動作快，操作簡單。

2.1.3 直燃器換熱流程

直燃器系統(tǒng)由燃燒器、燃燒控制系統(tǒng)組成。燃燒器安裝于引風(fēng)機后，空氣風(fēng)向與燃燒器噴嘴燃燒方向同向，其后安裝阻火網(wǎng)，防止火星進入干燥器內(nèi)，帶來安全隱患。

2.2 分析表征

2.2.1 操作條件數(shù)據(jù)

根據(jù)試驗方案的要求制定下列表格，進行原始數(shù)據(jù)的搜集和統(tǒng)計。車間瓦斯氣消耗情況記錄。

表1 一線瓦斯消耗量

5月15日5月16日合計Nm3Nm3Nm311791 13824 13824 15786 2033 1962 6016

2.3 技術(shù)經(jīng)濟數(shù)據(jù)

2.3.1 瓦斯消耗量

裝置一線3天共計消耗瓦斯量為6.016噸。

2.3.2 產(chǎn)量情況

裝置一線3天共計生產(chǎn)中分成品產(chǎn)量58.5噸；裝置二線3天共計生產(chǎn)中分成品產(chǎn)量58.5噸。

2.3.3 瓦斯節(jié)約分析

2.3.3.1 改造后聚合物裝置一線干燥工段瓦斯單耗：6016*1/ 58.5=102.84 kg瓦斯/t產(chǎn)品（按照數(shù)據(jù)中心統(tǒng)一要求，瓦斯密度按1kg/Nm3計算）；

2.3.3.2 改造前聚合物裝置2條生產(chǎn)線干燥工段瓦斯單耗：53.39*1000/315.75=169.09 kg瓦斯/t產(chǎn)品；

2.3.3.3 瓦斯節(jié)約比例：（169.09-102.84）/169.09*100= 39.18%；

2.3.3.4 瓦斯熱值波動較大，2014年瓦斯熱值相對標(biāo)定期間變動范圍如下：標(biāo)定期間瓦斯平均熱值：（33.87+37.08+35.47）/ 3=35.48MJ/kg；2015年瓦斯最小熱值是平均熱值的30.15/35.48= 84%；2015年瓦斯最大熱值是平均熱值的35.8/35.48=101%。由于瓦斯熱值低時消耗瓦斯會增多，所以瓦斯熱值最小時，瓦斯節(jié)約比例也可達到39.18*0.84=32.91%。

3 結(jié)語

聚合物裝置一線直燃器改造后，試驗階段存在以下不足：

3.1 瓦斯罐壓力、溫度值沒有引入DCS，把信號引入DCS。

3.2 后段直燃器風(fēng)量不均勻通過燃燒器，影響燃燒效果。在風(fēng)道內(nèi)加導(dǎo)流板，解決風(fēng)量不均勻問題。

3.3 直燃器的保溫不好，在直燃器外部有局部過熱的現(xiàn)象。需改變保溫。

3.4 直燃器氮氣線上應(yīng)加來氣壓力表。

3.5 二段直燃器設(shè)計能力偏大。直燃器允許瓦斯最小用量，會使風(fēng)溫上升20℃，夏季余熱水換熱器會使風(fēng)溫達到85℃，經(jīng)過直燃器進干燥器最低風(fēng)溫就會達到105℃（工藝要求夏季干燥器二段風(fēng)溫最低為105℃），無法保證直燃器穩(wěn)定運行，必須關(guān)小余熱水換熱器閥門，不能充分利用余熱水熱能。因此需要降低直燃器最小負荷。

3.6 相對天然氣瓦斯中重組分多，在燃燒器上有積碳產(chǎn)生，需定期檢查清理。

3.7 二次造粒機進料控制應(yīng)與干燥工序的畫面在同一畫面內(nèi)。

［1］《聚丙烯酰胺三車間操作規(guī)程》.

［2］《聚丙烯酰胺三車間生產(chǎn)運行分析臺賬》.

趙忠慶（1973-），男，畢業(yè)于黑龍江大學(xué)化學(xué)系，工程師，現(xiàn)主要從事化工生產(chǎn)工作。