改進三廢混燃爐點火及運行工藝

宋竹根

(安徽晉煤中能化工股份有限公司 安徽臨泉236400)

改進三廢混燃爐點火及運行工藝

宋竹根

(安徽晉煤中能化工股份有限公司 安徽臨泉236400)

安徽晉煤中能化工股份有限公司(以下簡稱中能公司)第1臺由臨沂正大研究所設(shè)計的三廢混燃爐于2010年安裝投產(chǎn)。該三廢混燃爐蒸汽壓力為5.29MPa、蒸汽溫度450℃、負(fù)荷為60t/h，其中60%的負(fù)荷由回收造氣吹風(fēng)氣、合成廢氣、脫碳廢氣生產(chǎn)，另外40%的負(fù)荷由回收造氣爐渣、造氣煤末生產(chǎn)。為淘汰落后產(chǎn)能，中能公司于2012年又拆除2臺35t/h的鏈條鍋爐，新增了1臺60t/h的三廢混燃爐。鑒于中能公司第1臺三廢混燃爐初始點火和運行初期存在較多問題，通過實踐探索，改進了三廢混燃爐點火和運行方法，目前2臺三廢混燃爐運行良好。

1 點火、揚火方法改進與節(jié)能

1.1 點火改進措施

三廢混燃爐原設(shè)計大多采用固定層床上木炭點火方法。由于三廢混燃爐燃燒爐爐膛面積大，此種點火方法勞動強度大、成功率低、點火時間長，且起火時燃料升溫速率快，不利于延長鍋爐使用壽命，故將點火改成流化態(tài)床下點火，自行加工2臺點火器，配2支油槍，每支油槍噴油量450L/h。由于燃燒的燃料為造氣爐渣和無煙煤末的混合物，熱值在11723kJ/kg左右，其中揮發(fā)分質(zhì)量分?jǐn)?shù)＜5%，著火點溫度在600℃左右，點火后2.5～3.0h料層溫度即可升至450℃，但進一步將燃料料層溫度升至混合燃料的燃點(550～600℃)比較困難，至少還需要2支油槍再投噴油2h，多消耗2t柴油，有時還很難引燃三廢混燃爐混合燃料，勉強投煤極易造成床溫在650℃前著火不及時;而床溫升至850℃后，會發(fā)生爆燃，導(dǎo)致超溫結(jié)焦。為了降低燃油、電耗和確保點火一次成功，應(yīng)使三廢混燃爐點火升溫2.5～3.0h后及時引燃混合燃料并達到穩(wěn)定燃燒狀態(tài)。為此，采取以下措施:

(1)選擇適當(dāng)厚的料層。料層太薄，流化不均;料層太厚，增加電耗。通過實踐，選擇燃燒料層靜止厚度在400mm左右。

(2)選用適當(dāng)?shù)娘L(fēng)量。風(fēng)量太大，不利于蓄熱;風(fēng)量太小，可能導(dǎo)致流化不均，造成燃燒料層局部結(jié)焦。在點火初始階段，只要底料中無明顯可燃物，料層溫度400℃以下時可采取微流化風(fēng)量，甚至鼓泡狀態(tài)的風(fēng)量，以利料層蓄熱。人工拋煤或給煤機投煤時，必須保證進入料層的流化風(fēng)整體不低于最低流化風(fēng)量，以防燃燒料層局部結(jié)焦。

(3)采用優(yōu)質(zhì)煙煤引火助燃。爐膛負(fù)壓維持在－300Pa左右，在床溫達450℃時打開爐門，向流化的床料內(nèi)添加揮發(fā)分質(zhì)量分?jǐn)?shù)在20%以上、著火點在400～500℃的優(yōu)質(zhì)煙煤或褐煤。煙煤燃燒使床溫升至600℃時，啟動給煤機，及時適量添加混合燃料，穩(wěn)步控制床溫升至900℃左右時可退油槍，點火成功。每次點火只需用500kg煙煤，可節(jié)柴油2t和節(jié)電2000kW·h。

1.2 保證揚火成功的措施

由于三廢混燃爐混合燃料熱值低、壓火時間也短，2h后床溫即降至700℃以下，且混合燃料著火難，運行初期，每次壓火超過2h后揚火必須重新點油槍，揚火猶如開爐點火，成本極高。為了延長壓火時間、提高揚火成功率、降低揚火成本，采取了以下措施。

(1)提高壓火料層阻力和床溫。床溫控制在950～980℃，料層阻力比正常運行高0.5～1.0kPa。

(2)揚火初期采用微流化風(fēng)量，待床溫升至700℃后再保持正常流化風(fēng)量。

(3)揚火起動時，一邊用優(yōu)質(zhì)煙煤引火，一邊用給煤機給煤，確保床溫穩(wěn)步上升。

采取以上措施后，只要壓火后床溫在500℃以上，即可成功揚火，壓火時間可達10h以上。每次可節(jié)省柴油2～3t。

2 改進工藝、優(yōu)化燃燒，降低飛灰殘?zhí)?/h2>

三廢混燃爐利用流化床鍋爐的燃燒技術(shù)，采用吹風(fēng)余熱鍋爐的模式，造氣爐渣摻燒量可達到50%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))以上，摻有造氣爐渣的燃料在三廢混燃爐中沸騰流化燃燒，吹風(fēng)氣、弛放氣從爐膛出口處加入爐膛，由二次風(fēng)作為配風(fēng)，煙氣進入組合式除塵器，較粗的顆粒被分離出來后落入下部水封刮板，細灰則隨高溫?zé)煔膺M入余熱鍋爐。由于爐膛標(biāo)高只有17m左右，燃燒流程短、燃燒不充分，分離出來的未燃盡顆粒不再循環(huán)參與燃燒，因而飛灰殘?zhí)剂科撸叩臅r候達20%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))以上，影響了燃料燃燒效率和鍋爐熱效率。

中能公司第1臺三廢混燃爐運行初期還存在組合除塵器頂部的旋風(fēng)筒底板經(jīng)常被燒損的問題。原因為運行中旋風(fēng)筒的外部溫度達到950～1000℃，對其冷卻工藝流程是由空預(yù)器出口二次風(fēng)經(jīng)過旋風(fēng)筒后再回到爐膛中部二次風(fēng)環(huán)管。由于中部二次風(fēng)環(huán)管主要由另一風(fēng)管直接從空預(yù)器出口二次風(fēng)總管供風(fēng)，造成旋風(fēng)筒的冷卻風(fēng)短路，實際風(fēng)量小。旋風(fēng)筒的底板燒毀后，由于組合除塵器內(nèi)煙氣負(fù)壓比爐膛的負(fù)壓大，于是旋風(fēng)筒自身的冷卻風(fēng)、中部二次風(fēng)環(huán)管的風(fēng)都從旋風(fēng)筒底部進入組合除塵器內(nèi)的煙氣，一方面造成爐膛中部二次風(fēng)實際風(fēng)量減小，固體炭顆粒欠氧;另一方面，導(dǎo)致旋風(fēng)筒分離效果降低，三廢混燃爐飛灰中殘?zhí)剂吭龆唷?/p>

為了降低飛灰中殘?zhí)剂?，采取以下措?

(1)適當(dāng)降低一次風(fēng)量、提高床溫，盡可能將床溫控制在950～980℃，保持較小的爐膛出口負(fù)壓后，使燃料中的飛灰盡可能在爐膛內(nèi)燃燒。

(2)通過對吹風(fēng)氣的旋風(fēng)分離，減少進入三廢混燃爐的吹風(fēng)氣中攜帶的固體顆粒。

(3)改進組合除塵器頂部的旋風(fēng)筒冷卻風(fēng)的工藝。將其冷卻風(fēng)改為二次空預(yù)器進口的涼風(fēng)，既降低了風(fēng)溫，又提高了風(fēng)壓，旋風(fēng)筒冷卻效果得以改善，保證了爐膛中部二次風(fēng)的正常供給，確保固體顆粒在爐膛內(nèi)充分燃燒。

(4)提高三廢混燃爐出口的煙氣溫度，將其溫度控制在950～980℃，使飛灰盡可能在組合除塵器前燃盡。如果爐膛出口煙氣溫度偏低，可適當(dāng)增大弛放氣氣量。

通過采取以上措施，目前中能公司三廢混燃爐飛灰中殘?zhí)假|(zhì)量分?jǐn)?shù)降低至15%以下。

3 結(jié)語

通過反復(fù)實踐、探索，改進點火、揚火方法，改進配風(fēng)工藝，調(diào)整運行控制，目前中能公司2臺三廢混燃爐運行狀況良好。2臺三廢混燃爐回收化工生產(chǎn)過程產(chǎn)生的各種廢氣、廢渣、廢灰，相當(dāng)于每年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤60kt，經(jīng)濟效益5000萬元，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保雙豐收。

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2014-08-07)