炭化焚燒爐技術(shù)改造措施研討

邊戰(zhàn)華

摘 要：炭化焚燒爐是煤基活性炭生產(chǎn)企業(yè)炭化工序中重要組成設(shè)施，它的主要功能是將物料在炭化過程中產(chǎn)生的炭化尾氣，在其爐膛內(nèi)充分燃燒，脫除尾氣中大部分對(duì)環(huán)境有害物質(zhì)，產(chǎn)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(jìn)行回收產(chǎn)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(yùn)行效果直接關(guān)系到炭化爐的生產(chǎn)效率及運(yùn)行成本，本文就炭化焚燒爐在實(shí)際運(yùn)行中存在的問題及相應(yīng)的技術(shù)改造措施進(jìn)行研討。

關(guān)鍵詞：炭化焚燒爐；技術(shù)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(jié)構(gòu)和巨大比表面積的炭質(zhì)吸附材料，其廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防、交通、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)煤基活性炭企業(yè)基本采用氣體活化法生產(chǎn)活性炭，其生產(chǎn)工藝流程一般都包括備煤、成型、炭化、活化、成品處理5個(gè)過程。而炭化工序是氣體活化法生產(chǎn)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(chǎn)出適合活化工序的炭化料。物料的炭化過程產(chǎn)生揮發(fā)份氣體，經(jīng)炭化焚燒爐配風(fēng)燃燒后產(chǎn)生熱量供加熱炭化爐內(nèi)物料所用，尾氣經(jīng)后系統(tǒng)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(chǎn)生熱量主要設(shè)施，其結(jié)構(gòu)主要由燃燒室、蓄熱區(qū)及隔熱外廓等組成。經(jīng)生產(chǎn)運(yùn)行實(shí)踐，原炭化焚燒爐暴露出升溫速率慢、投用成本高、檢修維護(hù)困難、不能長(zhǎng)時(shí)間安全穩(wěn)定運(yùn)行等諸多問題，因此對(duì)炭化焚燒爐進(jìn)行技術(shù)改造具有突出的現(xiàn)實(shí)意義及顯著的經(jīng)濟(jì)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(hù)困難。（3）不能長(zhǎng)時(shí)間安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2 解決方案及措施

2.1 炭化焚燒爐改造前后結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖對(duì)比

（1）原炭化焚燒爐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。

（2）現(xiàn)炭化焚燒爐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。

2.2 炭化焚燒爐改造前后運(yùn)行效果比較

2.2.1 開爐升溫及投用成本情況對(duì)比

炭化焚燒爐在改造前，每次點(diǎn)火升溫到正式投料運(yùn)行平均需要3天，升溫過程需燃料（柴油）2小時(shí)/桶（200升），至少36桶，約6噸，光燃油費(fèi)用就需5萬(wàn)余元。改造后升溫到正常投料，最多只需24小時(shí)，所需燃料（柴油）只有原來三分之一，費(fèi)用大大節(jié)省，同時(shí)提前2天投料生產(chǎn)，顯著提高生產(chǎn)效率及經(jīng)濟(jì)效益。

2.2.2 停爐后檢修維護(hù)情況對(duì)比

原焚燒爐爐膛分為燃燒室和蓄熱區(qū)，蓄熱區(qū)由8000多塊耐火磚壘砌成格子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)組成（詳見上圖1）。在正常生產(chǎn)運(yùn)行條件下，焚燒爐一般最多連續(xù)運(yùn)行3個(gè)月，就需停下檢修維護(hù)。主要原因是在長(zhǎng)期高溫環(huán)境下，焚燒爐蓄熱區(qū)內(nèi)格子磚部分或大部被燒壞并造成坍塌，使炭化爐生產(chǎn)工藝控制、調(diào)節(jié)困難，嚴(yán)重影響安全生產(chǎn)，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(gè)檢修維護(hù)過程一般需一周時(shí)間，且需補(bǔ)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(qū)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(yùn)行時(shí)間顯著增加，因此大大縮短了檢修維護(hù)時(shí)間，降低了工作強(qiáng)度，提高了工作效率。

2.2.3 日常運(yùn)行情況對(duì)比

原焚燒爐爐腔蓄熱區(qū)為格子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，炭化爐產(chǎn)生尾氣經(jīng)焚燒爐網(wǎng)狀格子磚孔隙及后系統(tǒng)廢氣管道排出，由于尾氣中夾帶大量煙灰，時(shí)間長(zhǎng)易堵塞網(wǎng)狀格子磚孔隙，造成炭化系統(tǒng)引風(fēng)機(jī)功率增大耗電增加，炭化爐工藝控制、調(diào)整困難，炭化爐內(nèi)顯正壓并往外大量冒煙等諸多影響安全生產(chǎn)的不利情況出現(xiàn)。要想處理堵塞問題，只有在焚燒爐停下降到室溫后，才能進(jìn)人清通堵塞的格子磚孔隙，費(fèi)時(shí)費(fèi)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(chǎn)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(hù)時(shí)，一并清除即可，因此極大提高了炭化系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)間，很好的保障了安全生產(chǎn)。

3 結(jié)論

改造后的炭化焚燒爐，經(jīng)生產(chǎn)運(yùn)行實(shí)踐檢驗(yàn)，效果較好，解決了困擾炭化爐系統(tǒng)不能長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行難題，縮短了檢修維護(hù)時(shí)間，降低了職工勞動(dòng)強(qiáng)度及生產(chǎn)運(yùn)行成本，提高了生產(chǎn)效率及經(jīng)濟(jì)效益，最大程度保障了安全生產(chǎn)，適合推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]梁大明.中國(guó)煤質(zhì)活性炭[M].化工工業(yè)出版社，2008年9月第一版.