燃气式热风炉长明灯天然气管线改造及效果评价

马小平 武建军

摘 要：国能集团神宁400万吨/年煤炭间接液化项目备煤装置燃气式热风炉点火和初始开车阶段使用宁东公用管网天然气，正常生产长明灯管线仍使用天然气，主烧嘴使用来自公司其他装置的排放气，运行成本高。对热风炉长明灯天然气管线增加燃料气备用管线，在热风炉开车时长明灯仍使用天然气点火，正常生产时长明灯由天然气切换至燃料气运行，降低能耗及运行成本。

关键词：燃气式热风炉;天然气;驰放气;运行成本

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

1 引言

国能集团神宁400万吨/年煤炭间接液化项目备煤装置采用“一级煤粉干燥”与“一级煤粉分离收集”的组合工艺技术。原煤通过犁式卸料器分配进入原煤仓，经过称重给煤机称重计量送至磨煤机，利用热风炉产生的热气体与循环热惰性气体在磨煤机内部进行干燥[1]。

燃气式热风炉为立式圆筒炉，燃烧器采用中心气主烧嘴与环形辅助烧嘴相结合的方案，炉体全部密封设计，微正压操作。热风炉有两种工作模式，开工模式和正常生产运行模式，点火和开工模式使用宁东镇公用管网天然气，其气体主要成分为CH4。正常生产运行热风炉长明灯管线仍使用天然气，主烧嘴使用混合燃料气，混合燃料气主要来自公司甲醇合成装置驰放气、污水处理装置沼气、净化装置驰放气、PSA装置解析气，其气体主要成分为CO、H2、N2。用此气体进行热风炉长明灯点火操作，无法成功点火。热风炉长明灯使用天然气被点燃时，混合燃料气进入热风炉环形辅助烧嘴与助燃风机送出的空气在热风炉内燃烧产生热气体，并与循环风机加压返回的循环气在热风炉中混合，调配控制混合气温度在250℃～320℃，使其成为氧含量低于8.0%的热惰性气体，用作磨煤干燥工序的干燥热风源[2]。

神宁集团400万吨/年煤炭间接液化项目备煤装置设计有42台燃气式热风炉，热风炉长明灯管线均使用宁东镇公用管网天然气，单台热风炉连续运行消耗天然气5Nm3/h，公用管网天然气价格1.6元/Nm3，企业运行成本高。因此，为了降低天然气消耗量，减少企业运行成本，采取对热风炉长明灯管线正常生产时由天然气切换至燃料气的措施，对热风炉长明灯管线进行改造。

2 热风炉长明灯管线改造

热风炉长明灯点火与正常生产时均使用天然气、主烧嘴使用燃料气，通过在长明灯管线增加燃料气替代管线，在热风炉开车时长明灯管线仍使用天然气点火;正常生产时长明灯由天然气切换至燃料气运行，降低能耗及运行成本，且热风炉运行时炉膛飞灰不进入长明灯，再次点火时能成功点火，改造如图1所示。

改造说明：

（1）单台热风炉停运，并将天然气、燃料气管线加装盲板可靠隔离，使用低压氮气对燃料气、天然气管线进行吹扫置换，在管线末端取样分析，分析可燃气<0.5%LEL。

（2）在单台热风炉燃料气4寸管线切断阀XV0405阀门后1000mm处，开3/4寸圆孔，燃料气管线开孔后焊接对应支管台。

（3）自燃料气管线开孔处焊接3/4寸碳钢管线（长度约5米）至长明灯天然气管线第一道手阀后100mm处，与长明灯天然气管线焊接碰头，碰头处增加3/4寸等径三通，施焊前清除坡口内的铁锈、焊渣等脏物;新配管线安装一台3/4寸截止阀切断燃料气至长明灯管线供应。

（4）管道改造完成后，需對管道进行吹扫，吹扫介质采用压缩空气，吹扫气提压力0.3MPa;吹扫速度不宜小于20m/s，且不宜大于40m/s;在管道末端用白色靶布检验，5min内无污染物为合格。

3 改造后的效果评价

改造后单台热风炉长明灯管线开车时使用天然气，正常生产时长明灯、环形辅助烧嘴均使用混合燃料气，单台热风炉天然气消耗减少5Nm3/h，年平均运行8000小时，公用管网天然气价格1.6元/Nm3，全年可节约企业运行成本268.8万元。

4 结语

通过对燃气式热风炉长明灯天然气管线增加燃料气备用管线，在热风炉开车时长明灯仍使用天然气点火，正常生产时长明灯由天然气切换至混合燃料气运行，每年降低运行成本约268万元，经济效益十分可观。

参考文献：

[1]弥勇，蔡亚周等.神华宁煤集团400万吨/年煤炭间接液化项目工艺设计说明[S].2013：27-28.

[2]北京航天石化技术装备工程公司.18.0MW热风炉操作使用说明书[S].2013：8-9.

作者简介：马小平（1988-），男，回族，甘肃平凉人，本科，助理工程师，研究方向：化学工程与工艺。