浅谈吹风气燃烧炉产汽量变化原因分析及措施

张二兴 张永 李红明 王琦

(河南心连心化肥有限公司河南新乡453731)

浅谈吹风气燃烧炉产汽量变化原因分析及措施

张二兴 张永 李红明 王琦

(河南心连心化肥有限公司河南新乡453731)

河南心连心化肥有限公司“24·40”尿素装置造气工段采用常压固定层气化工艺生产半水煤气，配套建设2套吹风气燃烧炉装置用以燃烧造气工段吹风阶段的吹风气、脱碳工段的吸附废气、合成工段的弛放气等，燃烧炉副产的蒸汽并入全厂蒸汽管网。对吹风气燃烧炉相关参数进行了为期半个月的数据统计分析，发现在生产系统运行较为平稳的前提下，吹风气燃烧炉的副产蒸汽量却有着明显的变化。

1 吹风气燃烧炉蒸汽量变化因素分析

1.1吹风气燃烧炉相关参数统计

冬季(11月)吹风气燃烧炉相关参数统计如表1所示。

表1 冬季吹风气燃烧炉相关参数统计

由表1可见，11月2日至8日的蒸汽产量与9日至15日相差较大。

1.2蒸汽量变化因素分析

根据脱碳废气分析数据，脱碳废气的可燃气成分相差不是太大。从风机变频频率来看，参数基本维持在40Hz，故可以判断脱碳废气并非影响吹风气燃烧炉蒸汽产量变化的主要因素。

从合成弛放气的流量来看，参数成分差别不大。正常情况下，合成弛放气流量增大，吹风气产生量也应提高，但实际情况却相反，所以判断合成弛放气气量并非影响吹风气燃烧炉蒸汽产量变化的主要因素。

从造气吹风阶段负荷来看，参数差别不大，而造气吹风气成分有所变化，这应该是影响吹风气燃烧炉蒸汽产量变化大的主要因素。而造成气体成分变化的主要原因是外界气温变化，影响了入炉空气量，进一步影响了炉况的变化。

另一方面，由于造气泵站及油路内油温偏低使部分阀门起落速度减慢对造气吹风气成分变化造成了影响。因为热回收阀门为座板阀，介质走向为底进侧出，介质会给阀门向上的作用力，热回收阀门起的时间为1～2s;煤气总管阀门采用闸阀，介质给煤气总管阀门(煤总阀)相对的阻力，煤总阀完全落下的时间为3～5s，热回收阀门起的速度远大于煤总阀落的速度。吹净转热回收阶段时，热回收阀全打开，煤总阀往往只落了1/3;在热收阶段，旋风除尘器内压力接近0，而系统压力为6kPa左右，此时会造成系统内煤气通过煤总阀倒入旋风除尘器，经热回收阀门进入吹风气系统，造成进入吹风气系统的可燃气成分增多，吹风气产蒸汽量增大，造气消耗偏高。冬季气温降低，油质黏度增大，流动性降低，阀门起落速度减

慢，倒气现象更加明显，煤气损失更加严重，表现特征即为吹风气岗位副产蒸汽量偏大。

2 优化措施

由于脱碳废气和合成弛放气对吹风气燃烧炉蒸汽产生量的影响较小，因而如何解决气温变化对造气吹风气成分的影响是解决吹风气燃烧炉副产蒸汽量波动的主要途径。

(1)气温降低对炉况影响的处理措施。由于气温对造气入炉风量的影响为外界温度降低，空气密度增大，同等风压情况下可以有更多的空气参与反应，使造气炉负荷升高，发气量增大。该点有利于造气炉运行，因而该影响不作优化。

(2)气温降低对阀门动作影响的处理措施。优化阀门运行程序，结合气温变化及吹风气燃烧炉产蒸汽量，现场关注阀门起落速度，热回收阀门开起时间延迟0～5s，使热收阀门和煤总阀门同步运行。

3 实施效果

优化阀门起落程序后，吹风气燃烧炉产蒸汽量明显减少，由490t/d左右降至380t/d左右。

吹风气燃烧炉装置的投用使可燃废气变废为宝，有效地降低了生产成本，提高了经济效益。在吹风气燃烧炉燃烧效率与燃烧炉换热器换热效率一定的情况下，吹风气燃烧炉并非产生的蒸汽越多越经济，因过多的蒸汽产量意味着生产系统有大量的原料气转换为燃料气，虽然吹风气燃烧炉产蒸汽量有所增加，但合成氨装置的产量必然受到影响而减少，总体上得不偿失。因此，在提高吹风气燃烧炉燃烧效率与换热效率的基础上，尽量减少吹风气燃烧炉的蒸汽产量，也是提高合成氨产量、降低合成氨装置吨氨成本的一种有效途径。

2014－10－08)