0 前言
以煤為原料的中氮肥企業(yè),其造氣系統的固定層煤氣發(fā)生爐流程大多基本相同,原設計使用的原料為優(yōu)質塊煤,吹風過程中生產的高溫(>650℃)吹風氣的顯熱和潛熱回收采用造氣爐后燃燒室燃燒的流程,即煤氣發(fā)生爐→燃燒室→列管廢熱鍋爐→煙囪,排煙溫度為200℃左右。近年來,優(yōu)質塊煤供應緊張,為降低成本,采用劣質塊煤或型煤制氣取得了成功。但由于只能采用“低爐面溫度操作法”,相應的吹風氣溫度小于400℃,因其低于吹風氣著火點,通入空氣時可產生爆炸,故燃燒室流程已不能用來回收吹風氣的潛熱,只好直接放空,造成了熱能的大量浪費及環(huán)境污染。為解決此問題,各中氮肥企業(yè)正在借鑒小氮企業(yè)吹風氣集中回收經驗,進行著如火如荼的吹風氣回收技術改造。改造的主要內容就是改變傳統的吹風氣熱能回收方式,即將低溫吹風氣顯熱、潛熱的分爐回收改為在1臺燃燒爐、1臺鍋爐中集中回收,從而減少吹風氣顯熱、潛熱的損失,提高熱能回收的效率。
本文就低溫吹風氣余熱集中回收裝置的若干問題作一些討論。
1 吹風氣余熱集中回收裝置設計技術探討
1.1 吹風氣成份及溫度
吹風氣的成份受煤氣爐使用的原料及煤氣爐工藝狀況的影響,差別較大。在煤氣爐工藝狀況相對正常的情況下,一般而言,以無煙塊煤為原料的煤氣爐,其吹風氣中的可燃氣體成份大體為:CO 6%~7%、H2 1%~2%、CH4 0.8%~1.5%,即總可燃成份為8%~11%;以型煤(煤棒或煤球)為原料的煤氣爐,其吹風氣中的可燃成份大體為:CO 3%~4%、H2 1%~2%、CH4 1%~2%,即總可燃成份為5%~8%。
吹風氣的溫度隨煤氣爐的爐型變化差異也較大,爐膛直徑在Φ2650 mm以下的煤氣爐,其吹風氣溫度一般不高于280℃;爐膛直徑在Φ2850mm以上的煤氣爐,其吹風氣溫度一般在400℃左右。
吹風氣的總可燃成份和溫度是吹風氣集中回收裝置燃燒爐系統設計的重要基礎參數,參數不同,相應的設計燃燒爐系統肯定不同,因此不可照搬照抄某些“成功”的裝置設計。
1.2 吹風氣的引出方式
煤氣爐吹風氣的引出方式有兩種:一種是將原有的燃燒室改造作為除塵器或新上除塵器,吹風氣不經原廢熱鍋爐換熱,而從除塵器頂引出;另一種方式是吹風氣經過原廢熱鍋爐換熱回收顯熱后,從廢熱變鍋爐出口引出。
眾所周知,煤氣爐生產過程中,溫度對油壓閥門變向的影響是不可忽視的。溫度過高,有可能造成油壓閥門變向不正常。因此,集中回收煤氣爐吹風氣熱能,吹風氣空間采用哪種方式引出煤氣爐系統,必須根據具體情況而定。對爐膛直徑在Φ2650 mm以下的小爐型爐,因其吹風氣溫度較低,溫度對閥門變向的影響不大,因此吹風氣不經廢熱鍋爐換熱而直接從除塵器后引出更合適,這樣可有效避免廢熱鍋爐的腐蝕問題。對爐膛直徑在Φ2850 mm以上的大爐型煤氣爐,雖然大部分廠家在煤氣爐制氣技術中采用了控制相對較低的上氣道溫度的操作方法,但吹風氣的溫度....