燃?xì)馐綗犸L(fēng)爐長(zhǎng)明燈天然氣管線改造及效果評(píng)價(jià)

馬小平 武建軍

摘 要：國能集團(tuán)神寧400萬噸/年煤炭間接液化項(xiàng)目備煤裝置燃?xì)馐綗犸L(fēng)爐點(diǎn)火和初始開車階段使用寧東公用管網(wǎng)天然氣，正常生產(chǎn)長(zhǎng)明燈管線仍使用天然氣，主燒嘴使用來自公司其他裝置的排放氣，運(yùn)行成本高。對(duì)熱風(fēng)爐長(zhǎng)明燈天然氣管線增加燃料氣備用管線，在熱風(fēng)爐開車時(shí)長(zhǎng)明燈仍使用天然氣點(diǎn)火，正常生產(chǎn)時(shí)長(zhǎng)明燈由天然氣切換至燃料氣運(yùn)行，降低能耗及運(yùn)行成本。

關(guān)鍵詞：燃?xì)馐綗犸L(fēng)爐;天然氣;馳放氣;運(yùn)行成本

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.20.052

1 引言

國能集團(tuán)神寧400萬噸/年煤炭間接液化項(xiàng)目備煤裝置采用“一級(jí)煤粉干燥”與“一級(jí)煤粉分離收集”的組合工藝技術(shù)。原煤通過犁式卸料器分配進(jìn)入原煤倉，經(jīng)過稱重給煤機(jī)稱重計(jì)量送至磨煤機(jī)，利用熱風(fēng)爐產(chǎn)生的熱氣體與循環(huán)熱惰性氣體在磨煤機(jī)內(nèi)部進(jìn)行干燥[1]。

燃?xì)馐綗犸L(fēng)爐為立式圓筒爐，燃燒器采用中心氣主燒嘴與環(huán)形輔助燒嘴相結(jié)合的方案，爐體全部密封設(shè)計(jì)，微正壓操作。熱風(fēng)爐有兩種工作模式，開工模式和正常生產(chǎn)運(yùn)行模式，點(diǎn)火和開工模式使用寧東鎮(zhèn)公用管網(wǎng)天然氣，其氣體主要成分為CH4。正常生產(chǎn)運(yùn)行熱風(fēng)爐長(zhǎng)明燈管線仍使用天然氣，主燒嘴使用混合燃料氣，混合燃料氣主要來自公司甲醇合成裝置馳放氣、污水處理裝置沼氣、凈化裝置馳放氣、PSA裝置解析氣，其氣體主要成分為CO、H2、N2。用此氣體進(jìn)行熱風(fēng)爐長(zhǎng)明燈點(diǎn)火操作，無法成功點(diǎn)火。熱風(fēng)爐長(zhǎng)明燈使用天然氣被點(diǎn)燃時(shí)，混合燃料氣進(jìn)入熱風(fēng)爐環(huán)形輔助燒嘴與助燃風(fēng)機(jī)送出的空氣在熱風(fēng)爐內(nèi)燃燒產(chǎn)生熱氣體，并與循環(huán)風(fēng)機(jī)加壓返回的循環(huán)氣在熱風(fēng)爐中混合，調(diào)配控制混合氣溫度在250℃～320℃，使其成為氧含量低于8.0%的熱惰性氣體，用作磨煤干燥工序的干燥熱風(fēng)源[2]。

神寧集團(tuán)400萬噸/年煤炭間接液化項(xiàng)目備煤裝置設(shè)計(jì)有42臺(tái)燃?xì)馐綗犸L(fēng)爐，熱風(fēng)爐長(zhǎng)明燈管線均使用寧東鎮(zhèn)公用管網(wǎng)天然氣，單臺(tái)熱風(fēng)爐連續(xù)運(yùn)行消耗天然氣5Nm3/h，公用管網(wǎng)天然氣價(jià)格1.6元/Nm3，企業(yè)運(yùn)行成本高。因此，為了降低天然氣消耗量，減少企業(yè)運(yùn)行成本，采取對(duì)熱風(fēng)爐長(zhǎng)明燈管線正常生產(chǎn)時(shí)由天然氣切換至燃料氣的措施，對(duì)熱風(fēng)爐長(zhǎng)明燈管線進(jìn)行改造。

2 熱風(fēng)爐長(zhǎng)明燈管線改造

熱風(fēng)爐長(zhǎng)明燈點(diǎn)火與正常生產(chǎn)時(shí)均使用天然氣、主燒嘴使用燃料氣，通過在長(zhǎng)明燈管線增加燃料氣替代管線，在熱風(fēng)爐開車時(shí)長(zhǎng)明燈管線仍使用天然氣點(diǎn)火;正常生產(chǎn)時(shí)長(zhǎng)明燈由天然氣切換至燃料氣運(yùn)行，降低能耗及運(yùn)行成本，且熱風(fēng)爐運(yùn)行時(shí)爐膛飛灰不進(jìn)入長(zhǎng)明燈，再次點(diǎn)火時(shí)能成功點(diǎn)火，改造如圖1所示。

改造說明：

（1）單臺(tái)熱風(fēng)爐停運(yùn)，并將天然氣、燃料氣管線加裝盲板可靠隔離，使用低壓氮?dú)鈱?duì)燃料氣、天然氣管線進(jìn)行吹掃置換，在管線末端取樣分析，分析可燃?xì)?0.5%LEL。

（2）在單臺(tái)熱風(fēng)爐燃料氣4寸管線切斷閥XV0405閥門后1000mm處，開3/4寸圓孔，燃料氣管線開孔后焊接對(duì)應(yīng)支管臺(tái)。

（3）自燃料氣管線開孔處焊接3/4寸碳鋼管線（長(zhǎng)度約5米）至長(zhǎng)明燈天然氣管線第一道手閥后100mm處，與長(zhǎng)明燈天然氣管線焊接碰頭，碰頭處增加3/4寸等徑三通，施焊前清除坡口內(nèi)的鐵銹、焊渣等臟物;新配管線安裝一臺(tái)3/4寸截止閥切斷燃料氣至長(zhǎng)明燈管線供應(yīng)。

（4）管道改造完成后，需對(duì)管道進(jìn)行吹掃，吹掃介質(zhì)采用壓縮空氣，吹掃氣提壓力0.3MPa;吹掃速度不宜小于20m/s，且不宜大于40m/s;在管道末端用白色靶布檢驗(yàn)，5min內(nèi)無污染物為合格。

3 改造后的效果評(píng)價(jià)

改造后單臺(tái)熱風(fēng)爐長(zhǎng)明燈管線開車時(shí)使用天然氣，正常生產(chǎn)時(shí)長(zhǎng)明燈、環(huán)形輔助燒嘴均使用混合燃料氣，單臺(tái)熱風(fēng)爐天然氣消耗減少5Nm3/h，年平均運(yùn)行8000小時(shí)，公用管網(wǎng)天然氣價(jià)格1.6元/Nm3，全年可節(jié)約企業(yè)運(yùn)行成本268.8萬元。

4 結(jié)語

通過對(duì)燃?xì)馐綗犸L(fēng)爐長(zhǎng)明燈天然氣管線增加燃料氣備用管線，在熱風(fēng)爐開車時(shí)長(zhǎng)明燈仍使用天然氣點(diǎn)火，正常生產(chǎn)時(shí)長(zhǎng)明燈由天然氣切換至混合燃料氣運(yùn)行，每年降低運(yùn)行成本約268萬元，經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。

參考文獻(xiàn)：

[1]彌勇，蔡亞周等.神華寧煤集團(tuán)400萬噸/年煤炭間接液化項(xiàng)目工藝設(shè)計(jì)說明[S].2013：27-28.

[2]北京航天石化技術(shù)裝備工程公司.18.0MW熱風(fēng)爐操作使用說明書[S].2013：8-9.

作者簡(jiǎn)介：馬小平（1988-），男，回族，甘肅平?jīng)鋈?，本科，助理工程師，研究方向：化學(xué)工程與工藝。