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三废流化混燃炉运行总结

2021-04-04孙彩军

氮肥与合成气 2021年11期
关键词:三废流化省煤器

孙彩军

(安徽金禾实业股份有限公司, 安徽滁州 239200)

合成氨固定床造气吹风气回收锅炉(余热锅炉)燃烧不充分导致热能回收效率低下。同时未烧尽的煤灰带入除尘系统,增加其运行负荷,灰尘从烟囱带出污染环境。随着国家环保力度加大,未设置脱硫、脱硝装置的余热锅炉必将被淘汰。本项目的创新点是既回收造气的吹风气、合成放空气、氨库弛放气,又能一并回用造气炉渣、除尘器细灰、无烟沫煤。同时,增加脱硫、脱硝装置,使烟气排放符合标准。

1 存在的问题

(1) 该三废混燃炉前期设计问题,导致点火起炉时,流化风过大灭炉、过小结焦,风量和床层温度无法控制。

(2) 烟气再循环低氮燃烧投用后,适当降低了在线NOx的数据,减少了物料的使用。循环烟气中的少量粉尘通过风机送风室循环燃烧,随着时间推移,风室风机的叶轮附着飞灰,造成叶轮动平衡失效,其振动值上升,必须停炉清理。

(3) 后期在超低排放的选择性催化还原(SCR)脱硝改造上,同样忽略烟气的再分布。由于三废混燃炉的烟气流量较大,烟气流向发生改变,SCR进出口烟气布流不均,对流管束和省煤器造成冲刷磨损。

2 处理措施

2.1 多点均匀布煤控温

通过试验发现:在冷态和热态下,燃烧炉床层区域的试流化正常,同时也加厚流化底料和底料过筛,保证均匀流化,不会在流化初期出现大料沉底、小料带走的情况。数次点火失败后,每次检查床层均发现存在半边灭炉、半边结焦现象。因为4台给煤机分布过于集中,同在圆形炉膛的半侧,加上高度不够,抛煤时不能使燃料有效分布在炉膛内,导致煤多一侧在炉膛燃烧温度过高、煤少一侧温度过低,床层温差太大。给煤不均是结焦并最后灭炉的原因[1-2]。

针对上述原因,启动改造计划。首先,将原来的一侧给煤改为均匀四侧给煤,将燃料均匀分布在炉膛各个区域。其次,提高4台给煤机的高度,由原来的1.5 m提高至2 m,燃料能够更加均匀分布和燃烧,减少各区域的温差。改造后一次点火成功,炉内各区域的12个点,最大温差为10 K,对于圆形炉膛的三废混燃炉来说,波动非常小。这次改造成功改变原先存在的点炉问题,并且后期点炉成功率达100%。点火到炉膛温度正常运行的时间从原来的1 h缩短至35 min,节约了大量的烟煤成本。

2.2 低氮循环燃烧控尘

烟气再循环的投用,虽然在一定程度上缓解了在线NOx的控制问题,大大减少了氨水的消耗,但是也出现了弊端:再循环烟气中存在少量粉尘,附着在一次风机的叶片上,随着时间累积,影响叶轮的动平衡;尤其雨季湿度大时,雨水随着循环烟气一起进入风机,快速破坏叶轮的动平衡,其振动值逐步上升[3]。

解决办法:(1)在一次以及二次风机的进口加装防雨棚,杜绝雨水入,保证相对干燥状态,使得烟气中的少量粉尘随气流循环,不会附着在叶轮上。(2)利用停炉检修机会,检查电袋除尘器的效果及布袋完好情况,从源头上防止粉尘外溢,保持烟气含尘量在合理指标范围内。(3)为进一步减少再循环烟气含尘量,在烟气再循环的总管上加装直插式高温滤布,前后加装压力差传感器,设定压力报警值。当滤布阻力上升到一定值时,控制系统报警,操作人员更换备用滤布,使烟气再循环的含尘量控制在更低的水平,保证锅炉风机等主要传动设备长周期稳定运行。

2.3 烟气扰流改向

通过选择性非催化还原(SNCR)+SCR串联脱硝项目,虽然达到超低排放的效果,但是忽视改造后高温烟气流的改变。从省煤器检修割下的损坏管束分析来看,变薄部位集中在护瓦两侧,而且多集中在一段。综合炉膛积灰分析,基本判断是烟气量过大和局部偏流导致脱硝烟气进出口部位的流速上升,加剧飞灰冲刷,对流管束和省煤器局部产生严重磨损。烟气流向的改变还使得对流管束和省煤器的护瓦失效,不能有效保护省煤器,造成省煤器局部频繁出现漏点[4]。

对此,要均匀分布出口烟气,不让烟气往一边走,可在省煤器的进口处加装烟气扰流板,保证换热以及减少烟气局部的过量冲刷。改造后省煤器出现漏点情况缓解。同时在锅炉不停炉的情况下,通过带压堵漏技术处理省煤器漏点。

3 结语

针对三废混燃炉的实际运行问题,通过不断摸索研究,引进吸收并优化同行厂家的管理经验和技术,使得锅炉传动部件运行近3 a未大修,保持较好的超低排放效果,锅炉装置总体运行安全、稳定、高效。

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