張二興 張永 李紅明 王琦

(河南心連心化肥有限公司河南新鄉(xiāng)453731)

淺談吹風(fēng)氣燃燒爐產(chǎn)汽量變化原因分析及措施

張二興 張永 李紅明 王琦

(河南心連心化肥有限公司河南新鄉(xiāng)453731)

河南心連心化肥有限公司“24·40”尿素裝置造氣工段采用常壓固定層氣化工藝生產(chǎn)半水煤氣，配套建設(shè)2套吹風(fēng)氣燃燒爐裝置用以燃燒造氣工段吹風(fēng)階段的吹風(fēng)氣、脫碳工段的吸附廢氣、合成工段的弛放氣等，燃燒爐副產(chǎn)的蒸汽并入全廠蒸汽管網(wǎng)。對吹風(fēng)氣燃燒爐相關(guān)參數(shù)進(jìn)行了為期半個(gè)月的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)在生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行較為平穩(wěn)的前提下，吹風(fēng)氣燃燒爐的副產(chǎn)蒸汽量卻有著明顯的變化。

1 吹風(fēng)氣燃燒爐蒸汽量變化因素分析

1.1吹風(fēng)氣燃燒爐相關(guān)參數(shù)統(tǒng)計(jì)

冬季(11月)吹風(fēng)氣燃燒爐相關(guān)參數(shù)統(tǒng)計(jì)如表1所示。

表1 冬季吹風(fēng)氣燃燒爐相關(guān)參數(shù)統(tǒng)計(jì)

由表1可見，11月2日至8日的蒸汽產(chǎn)量與9日至15日相差較大。

1.2蒸汽量變化因素分析

根據(jù)脫碳廢氣分析數(shù)據(jù)，脫碳廢氣的可燃?xì)獬煞窒嗖畈皇翘?。從風(fēng)機(jī)變頻頻率來看，參數(shù)基本維持在40Hz，故可以判斷脫碳廢氣并非影響吹風(fēng)氣燃燒爐蒸汽產(chǎn)量變化的主要因素。

從合成弛放氣的流量來看，參數(shù)成分差別不大。正常情況下，合成弛放氣流量增大，吹風(fēng)氣產(chǎn)生量也應(yīng)提高，但實(shí)際情況卻相反，所以判斷合成弛放氣氣量并非影響吹風(fēng)氣燃燒爐蒸汽產(chǎn)量變化的主要因素。

從造氣吹風(fēng)階段負(fù)荷來看，參數(shù)差別不大，而造氣吹風(fēng)氣成分有所變化，這應(yīng)該是影響吹風(fēng)氣燃燒爐蒸汽產(chǎn)量變化大的主要因素。而造成氣體成分變化的主要原因是外界氣溫變化，影響了入爐空氣量，進(jìn)一步影響了爐況的變化。

另一方面，由于造氣泵站及油路內(nèi)油溫偏低使部分閥門起落速度減慢對造氣吹風(fēng)氣成分變化造成了影響。因?yàn)闊峄厥臻y門為座板閥，介質(zhì)走向?yàn)榈走M(jìn)側(cè)出，介質(zhì)會給閥門向上的作用力，熱回收閥門起的時(shí)間為1～2s;煤氣總管閥門采用閘閥，介質(zhì)給煤氣總管閥門(煤總閥)相對的阻力，煤總閥完全落下的時(shí)間為3～5s，熱回收閥門起的速度遠(yuǎn)大于煤總閥落的速度。吹凈轉(zhuǎn)熱回收階段時(shí)，熱回收閥全打開，煤總閥往往只落了1/3;在熱收階段，旋風(fēng)除塵器內(nèi)壓力接近0，而系統(tǒng)壓力為6kPa左右，此時(shí)會造成系統(tǒng)內(nèi)煤氣通過煤總閥倒入旋風(fēng)除塵器，經(jīng)熱回收閥門進(jìn)入吹風(fēng)氣系統(tǒng)，造成進(jìn)入吹風(fēng)氣系統(tǒng)的可燃?xì)獬煞衷龆?，吹風(fēng)氣產(chǎn)蒸汽量增大，造氣消耗偏高。冬季氣溫降低，油質(zhì)黏度增大，流動性降低，閥門起落速度減

慢，倒氣現(xiàn)象更加明顯，煤氣損失更加嚴(yán)重，表現(xiàn)特征即為吹風(fēng)氣崗位副產(chǎn)蒸汽量偏大。

2 優(yōu)化措施

由于脫碳廢氣和合成弛放氣對吹風(fēng)氣燃燒爐蒸汽產(chǎn)生量的影響較小，因而如何解決氣溫變化對造氣吹風(fēng)氣成分的影響是解決吹風(fēng)氣燃燒爐副產(chǎn)蒸汽量波動的主要途徑。

(1)氣溫降低對爐況影響的處理措施。由于氣溫對造氣入爐風(fēng)量的影響為外界溫度降低，空氣密度增大，同等風(fēng)壓情況下可以有更多的空氣參與反應(yīng)，使造氣爐負(fù)荷升高，發(fā)氣量增大。該點(diǎn)有利于造氣爐運(yùn)行，因而該影響不作優(yōu)化。

(2)氣溫降低對閥門動作影響的處理措施。優(yōu)化閥門運(yùn)行程序，結(jié)合氣溫變化及吹風(fēng)氣燃燒爐產(chǎn)蒸汽量，現(xiàn)場關(guān)注閥門起落速度，熱回收閥門開起時(shí)間延遲0～5s，使熱收閥門和煤總閥門同步運(yùn)行。

3 實(shí)施效果

優(yōu)化閥門起落程序后，吹風(fēng)氣燃燒爐產(chǎn)蒸汽量明顯減少，由490t/d左右降至380t/d左右。

吹風(fēng)氣燃燒爐裝置的投用使可燃廢氣變廢為寶，有效地降低了生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。在吹風(fēng)氣燃燒爐燃燒效率與燃燒爐換熱器換熱效率一定的情況下，吹風(fēng)氣燃燒爐并非產(chǎn)生的蒸汽越多越經(jīng)濟(jì)，因過多的蒸汽產(chǎn)量意味著生產(chǎn)系統(tǒng)有大量的原料氣轉(zhuǎn)換為燃料氣，雖然吹風(fēng)氣燃燒爐產(chǎn)蒸汽量有所增加，但合成氨裝置的產(chǎn)量必然受到影響而減少，總體上得不償失。因此，在提高吹風(fēng)氣燃燒爐燃燒效率與換熱效率的基礎(chǔ)上，盡量減少吹風(fēng)氣燃燒爐的蒸汽產(chǎn)量，也是提高合成氨產(chǎn)量、降低合成氨裝置噸氨成本的一種有效途徑。

2014－10－08)