趙忠慶（黑龍江省大慶煉化公司聚合物一廠聚丙烯酰胺三車間，黑龍江大慶 163411）

瓦斯直燃器在聚合物生產(chǎn)中的節(jié)能應用

趙忠慶（黑龍江省大慶煉化公司聚合物一廠聚丙烯酰胺三車間，黑龍江大慶 163411）

大慶煉化公司為了節(jié)能降耗，降本增效。要求聚合物裝置研究如何降低干燥器的能耗。聚合物一廠科研所的科研人員與車間的技術人員共同商討研究，一致認為現(xiàn)有的干燥器二步換熱方式存在較大的熱能損失，如果能夠改為一步換熱方式，將會節(jié)約部分能耗。

瓦斯直燃器；聚合物；干燥器

1 國內(nèi)外技術現(xiàn)狀

在聚合物生產(chǎn)中，首先溶液聚合后成為膠體，膠體經(jīng)過由大變小的過程，最終產(chǎn)品需要制成小顆粒狀，這就需要進行干燥處理。裝置目前采用的燃燒瓦斯給導熱油加熱后再與空氣換熱的兩步換熱方式。試驗期間采用瓦斯直接燃燒給空氣換熱的一步方式，瓦斯單耗達到國際同類裝置的先進水平。

1.1 國外技術現(xiàn)狀

法國SNF（愛森）公司是全球最大的酰胺類聚合物的專業(yè)生產(chǎn)廠家，它生產(chǎn)的聚合物占世界市場的30%左右，在聚合物生產(chǎn)工業(yè)中，SNF公司各項指標控制均位居世界第一。聚合物生產(chǎn)中，干燥方式采用的是熱風爐技術。

1.2 國內(nèi)技術現(xiàn)狀

我公司聚合物干燥系統(tǒng)采用兩步換熱的方式，由于受環(huán)境溫度及保溫技術影響，熱損失較大。目前我公司聚合物裝置生產(chǎn)時瓦斯耗量為169.09kg瓦斯/t產(chǎn)品。

2 試驗應用

2.1 試驗方法

2.1.1 直燃器技術確定

我公司聚合物生產(chǎn)裝置目前采用兩步換熱的方式，裝置目前采用的燃燒瓦斯給導熱油加熱后再與空氣換熱的兩步換熱方式。試驗期間采用瓦斯直接燃燒給空氣換熱的一步方式，瓦斯單耗達到國際同類裝置的先進水平。

2.1.2 直燃器的確定

瓦斯直燃器必須具備安全性、能夠長期運行、熱效率高熱量損失少、操作簡單、連鎖啟動快等諸多優(yōu)點。公司生產(chǎn)技術處對比了幾家直燃器廠家，最后確定本次試驗廠家為山東天力干燥股份有限公司，該公司具有多年生產(chǎn)直燃器的經(jīng)驗，關鍵部件引進美國設備，安全性能可靠，連鎖動作快，操作簡單。

2.1.3 直燃器換熱流程

直燃器系統(tǒng)由燃燒器、燃燒控制系統(tǒng)組成。燃燒器安裝于引風機后，空氣風向與燃燒器噴嘴燃燒方向同向，其后安裝阻火網(wǎng)，防止火星進入干燥器內(nèi)，帶來安全隱患。

2.2 分析表征

2.2.1 操作條件數(shù)據(jù)

根據(jù)試驗方案的要求制定下列表格，進行原始數(shù)據(jù)的搜集和統(tǒng)計。車間瓦斯氣消耗情況記錄。

表1 一線瓦斯消耗量

5月15日5月16日合計Nm3Nm3Nm311791 13824 13824 15786 2033 1962 6016

2.3 技術經(jīng)濟數(shù)據(jù)

2.3.1 瓦斯消耗量

裝置一線3天共計消耗瓦斯量為6.016噸。

2.3.2 產(chǎn)量情況

裝置一線3天共計生產(chǎn)中分成品產(chǎn)量58.5噸；裝置二線3天共計生產(chǎn)中分成品產(chǎn)量58.5噸。

2.3.3 瓦斯節(jié)約分析

2.3.3.1 改造后聚合物裝置一線干燥工段瓦斯單耗：6016*1/ 58.5=102.84 kg瓦斯/t產(chǎn)品（按照數(shù)據(jù)中心統(tǒng)一要求，瓦斯密度按1kg/Nm3計算）；

2.3.3.2 改造前聚合物裝置2條生產(chǎn)線干燥工段瓦斯單耗：53.39*1000/315.75=169.09 kg瓦斯/t產(chǎn)品；

2.3.3.3 瓦斯節(jié)約比例：（169.09-102.84）/169.09*100= 39.18%；

2.3.3.4 瓦斯熱值波動較大，2014年瓦斯熱值相對標定期間變動范圍如下：標定期間瓦斯平均熱值：（33.87+37.08+35.47）/ 3=35.48MJ/kg；2015年瓦斯最小熱值是平均熱值的30.15/35.48= 84%；2015年瓦斯最大熱值是平均熱值的35.8/35.48=101%。由于瓦斯熱值低時消耗瓦斯會增多，所以瓦斯熱值最小時，瓦斯節(jié)約比例也可達到39.18*0.84=32.91%。

3 結語

聚合物裝置一線直燃器改造后，試驗階段存在以下不足：

3.1 瓦斯罐壓力、溫度值沒有引入DCS，把信號引入DCS。

3.2 后段直燃器風量不均勻通過燃燒器，影響燃燒效果。在風道內(nèi)加導流板，解決風量不均勻問題。

3.3 直燃器的保溫不好，在直燃器外部有局部過熱的現(xiàn)象。需改變保溫。

3.4 直燃器氮氣線上應加來氣壓力表。

3.5 二段直燃器設計能力偏大。直燃器允許瓦斯最小用量，會使風溫上升20℃，夏季余熱水換熱器會使風溫達到85℃，經(jīng)過直燃器進干燥器最低風溫就會達到105℃（工藝要求夏季干燥器二段風溫最低為105℃），無法保證直燃器穩(wěn)定運行，必須關小余熱水換熱器閥門，不能充分利用余熱水熱能。因此需要降低直燃器最小負荷。

3.6 相對天然氣瓦斯中重組分多，在燃燒器上有積碳產(chǎn)生，需定期檢查清理。

3.7 二次造粒機進料控制應與干燥工序的畫面在同一畫面內(nèi)。

［1］《聚丙烯酰胺三車間操作規(guī)程》.

［2］《聚丙烯酰胺三車間生產(chǎn)運行分析臺賬》.

趙忠慶（1973-），男，畢業(yè)于黑龍江大學化學系，工程師，現(xiàn)主要從事化工生產(chǎn)工作。