三廢綜合混燃爐應(yīng)用技術(shù)總結(jié)

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(chǎn)過程產(chǎn)生的吹風(fēng)氣、造氣爐渣、造氣除塵器細(xì)灰等，摻配入部分煤矸石、煙煤、無煙煤粉沫，在爐內(nèi)流化燃燒，產(chǎn)生高溫?zé)煔饧袩崃炕厥盏难b置。

某化工股份有限公司，年生產(chǎn)能力65萬t合成氨、80萬t尿素、40萬t甲醇，由于生產(chǎn)能力的不斷增大，蒸汽供應(yīng)緊張問題越來越突出，原來的蒸汽生產(chǎn)能力已不能滿足現(xiàn)有的工藝生產(chǎn)要求。鍋爐煤耗高，效率低，浪費(fèi)資源，污染環(huán)境；此外，造氣爐產(chǎn)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(biāo)，造成了較大的環(huán)保壓力。為了解決上述問題，發(fā)揮汽電聯(lián)產(chǎn)綜合利用優(yōu)勢，采用了一套55t/h、3.82MPa、450℃節(jié)能環(huán)保型三廢綜合混燃爐，設(shè)計(jì)可回收燃燒12臺Φ2800造氣爐吹風(fēng)氣，生產(chǎn)過熱蒸汽，并入電廠蒸汽管網(wǎng)發(fā)電，汽機(jī)抽汽返回化肥生產(chǎn)裝置使用。

該項(xiàng)目燃料為該公司化肥生產(chǎn)過程中有組織排放中的吹風(fēng)氣和合成兩氣（循環(huán)機(jī)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(tǒng)稱“三廢”）、白煤沫25%，燃料資源充足穩(wěn)定。

表1 鍋爐房主要參數(shù)對比

項(xiàng)目的工藝技術(shù)采用最新研制開發(fā)的專利技術(shù)，屬成熟工藝，具有可靠的先進(jìn)技術(shù)保證。

1 三廢流化混燃爐項(xiàng)目設(shè)計(jì)情況

設(shè)計(jì)規(guī)模：可全部回收12臺造氣爐（Φ2800）吹風(fēng)氣。

工藝參數(shù)：吹風(fēng)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(tǒng)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(xiàng)目運(yùn)行情況和優(yōu)勢分析

該工程2010年2月底破土動工，至12月10日全系統(tǒng)施工結(jié)束。于2011年2月12日投料試車成功，隨著送吹風(fēng)氣的穩(wěn)定運(yùn)行，2月20日通過144h工程驗(yàn)收測試。裝置投運(yùn)一年多以來，運(yùn)行安全穩(wěn)定，產(chǎn)汽量高，運(yùn)行狀態(tài)良好，各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

燃燒后的灰渣的可燃物≤2%，基本達(dá)到“吃干榨盡”，清潔生產(chǎn)。

該裝置采用微機(jī)DCS控制系統(tǒng)操作，電機(jī)為變頻調(diào)速，開爐點(diǎn)火電子打火，燃油升溫，一般兩小時(shí)可達(dá)滿負(fù)荷生產(chǎn)，運(yùn)行安全穩(wěn)定可靠，負(fù)荷可在50%～110%范圍方便調(diào)節(jié)，回收4～12臺爐吹風(fēng)氣，爐膛壓力波動較小，尤其是受后工段生產(chǎn)波動影響需停爐時(shí)，可隨時(shí)停爐壓火6～8小時(shí)。具體運(yùn)行指標(biāo)見表1：

3 效益分析

裝置投運(yùn)以來，運(yùn)行安全穩(wěn)定，產(chǎn)汽量高，經(jīng)濟(jì)效益顯著，環(huán)保效果明顯。

（1）節(jié)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(jié)約投資300多萬元。

（2）生產(chǎn)成本低。裝置正常運(yùn)行時(shí)，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(fēng)氣，實(shí)際可生產(chǎn)50～56t/h蒸汽，由于蒸汽充足，尿素生產(chǎn)負(fù)荷提升，造氣爐蒸汽供應(yīng)適當(dāng)，爐況更加穩(wěn)定，帶動整個公司生產(chǎn)穩(wěn)定，生產(chǎn)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(xiàng)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(yè)園生產(chǎn)尿素43.3萬噸，沫煤平均進(jìn)廠價(jià)550元/噸）。

（3）減排效益顯著。三廢綜合混燃爐設(shè)有二級除塵器和脫硫裝置，近期經(jīng)市環(huán)保監(jiān)測部門檢測數(shù)據(jù)為：煙塵23～45 mg/Nm3，SO2 310～350mg/Nm3，達(dá)到《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB13271-2001）》環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)。加之二臺小燃煤鍋爐停運(yùn)，鍋爐煙氣煙塵和SO2排放量大幅度減少。

4 結(jié)論

該項(xiàng)目的建設(shè)投產(chǎn)，為工業(yè)企業(yè)的清潔生產(chǎn)提供了新的思路，項(xiàng)目所需的原料是該公司化肥生產(chǎn)過程產(chǎn)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(yè)來講，具有十分重要顯著的環(huán)境效益和社會效益，實(shí)現(xiàn)了公司“節(jié)能、環(huán)保、安全、效益”的技改宗旨。