1 三廢混燃概況
安徽中能化工股份有限公司(以下簡稱中能化工公司)第1臺三廢混燃爐2010年安裝投產(chǎn),由臨沂正大研究所設(shè)計,鄭州鍋爐廠生產(chǎn)。該三廢混燃爐所產(chǎn)蒸汽壓力為5.29MPa,蒸汽溫度450℃,負荷60t/h,其中回收造氣吹風(fēng)氣、合成廢氣、脫碳廢氣占60%負荷,回收造氣爐渣、造氣煤末占40%負荷。為淘汰落后產(chǎn)能,中能化工公司于2012年拆除了2臺35t/h的鏈條鍋爐,建成1臺60t/h的三廢混燃爐,目前運行良好。2014年拆除了1臺已運行15年的35t/h流化床鍋爐,新建1臺60t/h的三廢混燃爐。
造氣產(chǎn)生的廢渣(殘?zhí)假|(zhì)量分數(shù)在18%~20%)、廢灰與無煙煤末按一定比例摻混,作為三廢混燃爐的燃料?;烀喝剂显谌紵隣t內(nèi)沸騰燃燒,需保證爐膛床溫在900~1000℃連續(xù)穩(wěn)定,其目的是:①保證燃燒爐出口的吹風(fēng)氣能夠安全穩(wěn)定燃燒;②保證燃煤燃燒,穩(wěn)定產(chǎn)汽量。三廢混燃爐的熱效率沒有循環(huán)流化床鍋爐的熱效率高,但其燃料都是化工生產(chǎn)所產(chǎn)生的廢物。
中能化工公司第1臺三廢混燃爐初始運行時由于運行工況不穩(wěn)、運行經(jīng)驗不足,燃料煤中的爐渣摻燒量少。如何增加造氣爐渣的摻燒量,同時還能保證三廢混燃爐長周期安全運行是三廢混燃爐運行管理的重要課題。完全用造氣爐渣作為三廢混燃爐燃料,則熱值太低,不能流化燃燒,但若完全燃燒無煙煤末或無煙煤末摻得太多,則成本太高,其燃燒效率和熱效率都沒有循環(huán)流化床鍋爐高。為了降低原料成本、提高廢渣利用率、確保三廢混燃鍋爐運行效益,必須增大燃料的摻渣量。
2 存在的問題
1 #三廢混燃爐運行初期,為了防止滅火,爐渣與無煙煤末的摻混比例為1∶4,入爐混煤熱值在17580kJ/kg左右。運行3個月后,爐渣與無煙煤末的摻混比例為1∶3,入爐混煤熱值則控制在約15906kJ/kg。運行半年后,爐渣與無煙煤末的摻混比例為1∶2,入爐混煤熱值在14650kJ/kg左右,此時的渣量已經(jīng)比較大,用鏟車翻混入爐渣存在摻混不均勻現(xiàn)象,導(dǎo)致給煤量忽高忽低,床溫大起大落,多次險些發(fā)生結(jié)焦滅火事故。
爐渣摻燒量大、燃煤熱值低存在的風(fēng)險:①翻混不均,對燃燒穩(wěn)定造成威脅;②點火困難;③螺旋輸送機磨損大,故障概率增大;④渣量過大,放渣管故障概率上升;⑤飛灰濃度增大,后端受熱面磨損加劇;⑥電除塵器負荷增加。
3 改進的措施
(1)加強混煤監(jiān)督,改進摻混方法,確保煤質(zhì)均勻。2012年,為進一步降低消耗,爐渣與無煙煤末的摻混比例逐漸從1∶1提高至2∶1,為了提高摻混的均勻性,改進了爐渣與煤的摻混方式,采用了雙皮帶調(diào)量振動篩混勻的方法。具體方法是將燃料煤輸煤口的輸煤帶和輸渣帶交叉重疊,分別用變頻器控制輸送量,重疊的煤和渣同時進入傾斜75°的振動篩混均。采用此種方法摻混的混煤,熱值比較均勻,在11720kJ/kg左右。
(2)優(yōu)化工藝操作,選擇適當厚的料層。料層太薄,蓄熱不足,容易引起滅火;料層太厚,增加電耗,流化不佳,超溫結(jié)焦。通過實踐,選擇風(fēng)室壓力8.5kPa的料層。
(3)點火、揚火時采用優(yōu)質(zhì)煙煤引火助燃,選用適當?shù)娘L(fēng)量。風(fēng)量太大,不利于蓄熱;風(fēng)量太小,可能導(dǎo)致流化不均,造成局部結(jié)焦。只要底料內(nèi)無明顯可燃物,在點火初始階段,料層溫度400℃以下時,可采取微流化風(fēng)量,甚至鼓泡狀態(tài)的風(fēng)量,以利于料層蓄熱。在人工拋煤或給煤機