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。
1.1 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。
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。
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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《小氮肥》編輯部
2014-08-07)