1、论吹风气回收系统的安全稳定运行论吹风气回收系统的安全稳定运行0 前言二十世纪八十年代中期,第一代造气吹风气余热回收装置在全国部分化肥企业的投运成功,为实现蒸汽自给创造了有利条件,从而开创了节能降耗的新局面。自此以后,化工战线的技术专家们经过不断地辛勤探讨研究,第二代、第三代吹风气回收装置也先后问世,并在全国数百家化工企业都得到了成功的运行。吹风气余热回收装置的投运成功,为企业的节能降耗和减少环境污染起到了重要的作用。笔者认为:要使吹风气回收系统达到长周期安全稳定运行,必须注意以下几个方面的问题。1、要因厂制宜地选择好回收方案。由于各厂造气所使用的原料煤的品种和质量不同,加上操作水平和设备状况的
2、差异,决定了各厂吹风气的生成量及其可燃气体含量也有所不同,导致了各厂吹风气的着火难易程度及所需外来助燃热量的要求也相应不同,而作为助燃气的合成二气,由于各厂的操作条件不同也有很大差异,再者就是各厂要求余热锅炉副产的蒸汽参数也不同。所以,要想使吹风气回收装置建成后能够实现正常运行和取得比较理想的结果,就必须因厂制宜地选择好回收方案,决不能生搬硬套。1.1 选择好工艺流程是保证回收装置安全稳定运行的前提。从目前已投运的吹风气余热回收系统来看,不外乎有两种:一种是在尾部装设引风机,采用微负压直吹式系统;另一种是在尾部不装设引风机,采用正压直吹式系统,即利用气体燃料在燃烧炉内燃烧后形成的余压,克服系统
3、阻力,推动气体流动。所以,各厂在选择工艺流程时,一定要从本厂低温吹风气的特性、助燃气量的多少及装置的最终投用目的等出发,既要考虑燃烧工艺的需要,又要全面权衡装置整体的合理性。由于低温吹风气的理论燃烧温度为748,所以其助燃空气的温度都应在 200以上,如果送入燃烧炉的吹风气温度小于 250,其可燃组份也较低,合成二气已提氢,数量和热值减少,余热锅炉又用低压锅炉(或者余热锅炉的富余能力较大),离开余热锅炉的烟气温度比较低,二次风空气的预热温度也低于 150,在以上等等因素的影响下,就有必要设置中温空气预热器或者设置高温空气预热器,将初步预热至 150的二次风空气进一步预热至 350或者 400,
4、甚至更高,让其将热量带回燃烧炉,来保持燃烧炉内的高温燃烧环境,实现低温吹风气的连续安全燃烧而回收其潜热。这种方法看起来是高温热量在打循环,还要增加一些散热损失和一台设备的投资,但也是必要和十分安全可靠的好措施。所以,应据此设计空气预热器,确定其换热面积和在流程中的位置。经多年的运行表明,吹风气回收系统应以微负压运行为宜,这样不但可以缩短造气炉的吹风时间,提高造气炉的生产能力,而且还能保证可燃气体燃烧充分及热量被充分利用。1.2 解决好装置中的设备选型问题(1)燃烧炉是吹风气回收装置中的重要设备之一,直接决定着整个系统的安全稳定运行状况。所以,燃烧炉要选择与生产规模相匹配且具有适当容积的燃烧空间
5、,并非越大越好,过大了,散热损失也大,投资也大,适得其反。目前,国内已成功地开发出了多种形式的燃烧炉,这些燃烧炉不但结构新颖、设计合理、燃烧完全、蓄热能力强,还能使吹风气中所夹带的煤粉燃烧完全、不集灰、阻力小,而且助燃气耗量也小,各厂可根据具体情况选用。(2)余热锅炉的选型要视合成氨生产能力及合成二气的供给量而定。一般来说,生产能力小、合成二气供吹风气的助燃量少的企业,选择热管式余热锅炉较为合适;生产能力大、合成二气供吹风气的助燃量多的企业,可选择水管式余热锅炉。(3)对装置中主辅设备的选型,要首先考虑其积灰问题和高效热利用问题。软水加热器和空气预热器都要选择热容量大、防积灰性能好及热效率高的
6、设备制作厂家,坚决杜绝积灰现象的发生,确保吹风气回收装置的能力得到正常发挥。(4)鼓风机及引风机的选型,应首先计算出装置所需的空气量及烟气总流量后再确定其型号,确保系统处于微负压运行状态。2、熟练的操作技艺是保证装置安全稳定运行的关键。从多年的工作经验中,笔者总结出了如下一些操作要点及注意事项,仅供参考。(1)只有控制好燃烧炉的燃烧室温度,才能确保蓄热层上部温度在工艺要求范围内,为吹风气的安全燃烧提供保障。如果合成二气压力波动以及气体中 GH4 含量发生变化,都会造成炉温波动,要及时联系并予以调节。即使设有气量自动调节装置,也要时刻注意,决不可麻痹。(2)在正常生产中,应密切监视好各压力、温度及气体成份等指标的变化情况,如出现异常,应及时查找原因并调节正常。(3)如果生产负荷发生变化时,要及时调节好合成二气的入炉量、空气的配比量以及引风机的引风量,确保燃烧炉的燃烧室温度在工艺指标范围内,防止炉温过高烧坏设备内衬或炉温过低造成爆炸事故。(4)正常运行中,要加强燃烧炉出口烟气中 CO2、O2以及可燃气体成份含量的分析测定工作,以指导配风量的调节工作。如果所配空气量过小,一方面不利于燃料的混
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