炭化焚燒爐技術改造措施研討

邊戰華

摘 要：炭化焚燒爐是煤基活性炭生產企業炭化工序中重要組成設施，它的主要功能是將物料在炭化過程中產生的炭化尾氣，在其爐膛內充分燃燒，脫除尾氣中大部分對環境有害物質，產生的熱量主要供給炭化爐加熱使用，剩余部分通過余熱鍋爐進行回收產生蒸汽，最大程度降低熱能損耗，提高能效利用。因此炭化焚燒爐的運行效果直接關系到炭化爐的生產效率及運行成本，本文就炭化焚燒爐在實際運行中存在的問題及相應的技術改造措施進行研討。

關鍵詞：炭化焚燒爐；技術改造；措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.08.027

活性炭是一種具有豐富孔隙結構和巨大比表面積的炭質吸附材料，其廣泛應用于工業、農業、國防、交通、環境保護等領域。國內煤基活性炭企業基本采用氣體活化法生產活性炭，其生產工藝流程一般都包括備煤、成型、炭化、活化、成品處理5個過程。而炭化工序是氣體活化法生產活性炭過程中的重要工序之一，該過程把原料隔絕空氣加熱，低溫干餾使非炭元素減少，生產出適合活化工序的炭化料。物料的炭化過程產生揮發份氣體，經炭化焚燒爐配風燃燒后產生熱量供加熱炭化爐內物料所用，尾氣經后系統冷卻降溫、脫硫、降塵后排入大氣。

炭化焚燒爐是焚燒炭化尾氣產生熱量主要設施，其結構主要由燃燒室、蓄熱區及隔熱外廓等組成。經生產運行實踐，原炭化焚燒爐暴露出升溫速率慢、投用成本高、檢修維護困難、不能長時間安全穩定運行等諸多問題，因此對炭化焚燒爐進行技術改造具有突出的現實意義及顯著的經濟效益。

1 原炭化焚燒爐存在主要問題

（1）升溫速率慢，投用成本高。（2）檢修、維護困難。（3）不能長時間安全穩定運行。

2 解決方案及措施

2.1 炭化焚燒爐改造前后結構簡圖對比

（1）原炭化焚燒爐結構簡圖。

（2）現炭化焚燒爐結構簡圖。

2.2 炭化焚燒爐改造前后運行效果比較

2.2.1 開爐升溫及投用成本情況對比

炭化焚燒爐在改造前，每次點火升溫到正式投料運行平均需要3天，升溫過程需燃料（柴油）2小時/桶（200升），至少36桶，約6噸，光燃油費用就需5萬余元。改造后升溫到正常投料，最多只需24小時，所需燃料（柴油）只有原來三分之一，費用大大節省，同時提前2天投料生產，顯著提高生產效率及經濟效益。

2.2.2 停爐后檢修維護情況對比

原焚燒爐爐膛分為燃燒室和蓄熱區，蓄熱區由8000多塊耐火磚壘砌成格子網狀結構組成（詳見上圖1）。在正常生產運行條件下，焚燒爐一般最多連續運行3個月，就需停下檢修維護。主要原因是在長期高溫環境下，焚燒爐蓄熱區內格子磚部分或大部被燒壞并造成坍塌，使炭化爐生產工藝控制、調節困難，嚴重影響安全生產，因此需停下爐全部拆除燒壞、坍塌的格子磚，并重新壘砌。整個檢修維護過程一般需一周時間，且需補充大量新耐火磚。新焚燒爐爐膛由砌筑的上下兩堵耐火墻隔成燃燒室、蓄熱區組成（詳見上圖2），只需3000多塊耐火磚，砌筑工作量減少一半多，且焚燒爐運行時間顯著增加，因此大大縮短了檢修維護時間，降低了工作強度，提高了工作效率。

2.2.3 日常運行情況對比

原焚燒爐爐腔蓄熱區為格子網狀結構，炭化爐產生尾氣經焚燒爐網狀格子磚孔隙及后系統廢氣管道排出，由于尾氣中夾帶大量煙灰，時間長易堵塞網狀格子磚孔隙，造成炭化系統引風機功率增大耗電增加，炭化爐工藝控制、調整困難，炭化爐內顯正壓并往外大量冒煙等諸多影響安全生產的不利情況出現。要想處理堵塞問題，只有在焚燒爐停下降到室溫后，才能進人清通堵塞的格子磚孔隙，費時費力且不安全。改造后的焚燒爐不存在煙氣灰塵堵塞通道問題，產生煙灰大多沉積在焚燒爐底部，只需在焚燒爐停爐檢修維護時，一并清除即可，因此極大提高了炭化系統安全穩定運行時間，很好的保障了安全生產。

3 結論

改造后的炭化焚燒爐，經生產運行實踐檢驗，效果較好，解決了困擾炭化爐系統不能長期安全穩定運行難題，縮短了檢修維護時間，降低了職工勞動強度及生產運行成本，提高了生產效率及經濟效益，最大程度保障了安全生產，適合推廣應用。

參考文獻：

[1]梁大明.中國煤質活性炭[M].化工工業出版社，2008年9月第一版.