吹风气余热回收装置改造总结

宗如祥

(江苏阜宁双多化工有限公司 江苏阜宁224400)

周士友

(南京耀久窑炉科技有限公司 江苏南京210032)

吹风气余热回收装置改造总结

宗如祥

(江苏阜宁双多化工有限公司 江苏阜宁224400)

周士友

(南京耀久窑炉科技有限公司 江苏南京210032)

1 存在问题

江苏阜宁双多化工有限公司于2010年建成2套配置Φ6500mm吹风气燃烧炉和30t/h余热锅炉的吹风气余热回收装置，单套装置设计回收8台造气炉产生的吹风气。运行初期燃烧炉温度和压力均比较稳定，余热锅炉产蒸汽量约20t/h，工艺指标均在设计参数之内，基本达到设计要求;该吹风气余热回收装置运行半年后，余热锅炉逐渐出现以下问题。

(1)余热锅炉积灰严重，造成燃烧炉炉内的阻力增大;燃烧炉偶尔会出现超温现象，并出现部分结焦和积灰，最终导致无法正常回收8台造气炉产生的吹风气，被迫将1～2台造气炉产生的吹风气直接放空，影响周围环境。

(2)余热锅炉的排烟温度＞260℃，余热锅炉后部设备损坏严重，蒸发量明显下降，产生的蒸汽量仅有13～15t/h，造成整个合成氨装置的蒸汽量难以平衡，常因蒸汽量供应不足而减产。

2 改造方案及目标

为解决以上问题，2013年底决定对2套吹风气回收装置进行升级改造。经过多次考察论证后，决定采用南京耀久窑炉科技有限公司的“两段立式吹风气回收”技术，先对其中1套吹风气回收装置进行改造，改造方案及目标如下。

(1)在原Φ6500mm燃烧炉前，串联1台产蒸汽量10t/h的燃渣炉，以造气炉渣和造气上行煤气旋风除尘器细灰为主要原料，燃料热值要求在6699～10467kJ/kg(1600～2500kcal/kg);在单开燃渣炉时，产生10t/h以上的蒸汽供4台造气炉原始开车时使用;在燃渣炉和燃烧炉全开的情况下，能满足长期回收8台造气炉产生的吹风气，并保持燃烧炉的压力和温度稳定;新增燃渣炉烟气量约20000m3/h(标态)，可为吹风气燃烧提供足够的热源，极大减少吹风气燃烧对合成系统的放空气或弛放气的依赖。

(2)余热锅炉产汽量提高至30t/h满负荷运行状态，锅炉烟气流速由7m/s提高至10m/s，避免因锅炉烟气流速过低造成积灰;余热锅炉尾部产生约95000m3/h(标态)的烟气，温度控制在130～160℃，烟气中含尘质量浓度≤100mg/m3，送至型煤烘干系统，用于烘干煤棒。

(3)为满足当前环保要求、改善操作环境，特在余热锅炉尾部增设1台电除尘器，以确保余热锅炉尾气中含尘质量浓度≤100mg/m3，同时，余热锅炉下部灰斗沉降的灰尘和电除尘器收集的飞灰采用来自空气压缩机的0.8MPa风力输送至灰库;燃渣炉出渣配套1台滚筒冷渣机，将燃渣炉的炉渣温度由950℃降至100℃左右，灰库的飞灰和冷渣机排除的炉渣可直接销售给水泥厂。余热锅炉130～160℃的尾气经500m的管道输送至型煤烘干风机进口，作为烘干型煤的热源。有了燃渣炉的高温烟气保障，燃烧炉内的蓄热层高度由4m降至2m，燃烧炉系统阻力由450Pa降至约250Pa，相对降低了造气炉的吹风阻力，提高了造气炉的吹风强度。

3 改造效果及存在问题

改造历时2个月。改造后的吹风气余热回收装置于2014年7月16日一次开车成功，经过3个月的连续运行，工艺运行参数相当平稳，均达到了设计指标;回收8台造气炉产生的吹风气，余热锅炉尾部排放的烟气全部送至型煤烘干系统，烟气温度能满足烘干型煤的要求，节约蒸汽5t/h左右(原来采过热蒸汽加热空气来烘干型煤);余热锅炉产汽量维持在30t/h左右，彻底解决余热锅炉积灰问题，产蒸汽量由13～15t/h提高至30t/h。2014年11月，经过综合能耗分析，改造后的吹风气余热回收装置日可节省烟煤消耗成本近3万元，经济效益比较可观。

验收工艺参数:吹风气余热回收装置系统阻力≤1300Pa;余热锅炉产汽30t/h，压力2.8MPa，入口气体温度850～950℃，尾气温度 146～160℃，尾气中可燃物含量为0%;单独开燃渣炉时，产蒸汽 12t/h，燃渣炉操作温度为 950～1050℃，燃渣炉排出的炉渣中可燃物质量分数≤1%，飞灰中残碳量质量分数≤3%，燃渣炉原料发热值是9210.7kJ/kg(2200kcal/kg)，水质量分数为15%;燃烧炉的上部温度600～650℃、中部温度860～920℃。

在试运行过程中存在的问题:①提升机抛煤口高度偏低，造成前、后料仓料位偏差过大，原设计每班(8h)补煤2次，目前每班需要补煤3次;②由于造气炉炉渣中水质量分数达到20%以上，将其直接粉碎后作为燃渣炉的原料煤，使燃渣炉原料中水质量分数达到15%左右，造成燃渣炉的螺旋给煤机断料，燃渣炉熄火2次;③燃渣炉的炉门密封问题，由于燃渣炉的炉门与炉墙壳体采用刚性连接，炉门受热变形而使燃煤炉红渣外喷，严重影响现场环境。

江苏阜宁双多化工有限公司为进一步节能降耗，在归纳总结本次改造经验的基础上，2014年10月又对第2套吹风气余热回收装置进行升级改造。改造后，于2015年1月20日投产运行，目前工艺状况运行正常，又成为2015年节能降耗和盈利的突破点。

2015-03-17)