梁明超
(山西兰花科创田悦化肥有限责任公司,山西阳城 048102)
在吹风气余热回收装置中,为了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稳定燃烧和回收热量,通常把燃烧与取热分开。燃烧设备主要是指用于燃烧合成二气及吹风气的燃烧炉,取热设备主要是指能够吸收燃烧炉出口高温烟气热量的设备,主要包括空气预热器、蒸汽过热器、余热锅炉及软水加热器,这些设备统称为余热回收器。从目前已投运的吹风气余热回收系统来看,运行一段时间后,普遍会出现排烟温度逐渐升高、余热锅炉换热效率降低,导致产蒸汽量下降、微负压操作不好维持、系统阻力增大等问题。笔者认为,这些问题都与余热回收器各换热面的积灰有着直接关系。
在固定层煤气炉间歇制取半水煤气的过程中,由于各煤气炉的吹风交替进行,送入燃烧炉的吹风气经燃烧后所生成的烟气也会呈峰值和谷值规律依次通过各余热回收器,虽然烟气本身对余热回收器各换热管束表面的积灰具有强烈的吹扫作用,能将大粒度粉尘吹落到烟道底部和落灰斗内,但粒度小于10μm的灰尘经燃烧炉高温燃烧后会变成粒度更为细小的粉尘,这些细小粉尘具有极强的吸附力,会积附在各换热管的表面及烟道顶部和两侧的炉墙上,而不会掉入烟道的底部及落灰斗内。运行时间越长,积灰就越严重。
(1)会腐蚀换热管,致使其承受力下降,从而缩短使用寿命及维修周期;
(2)会导致其吸收烟气的热量减少,降低设备的传热效率,增加助燃气的消耗量,还会造成余热锅炉产蒸汽量下降。
(3)会造成系统的排烟温度逐渐升高,不利于引风机的安全稳定运行;
(4)会导致蒸汽过热器的进口烟气温度超标,烧坏其换热管;
(5)软水加热器的换热管间因积灰堵塞,会出现局部烟气流速过高,从而造成换热管磨损及损坏现象;
(6)造成余热锅炉运行周期短、部件更换频繁,经常需要停炉检修;
(7)导致系统的微负压运行不好控制,系统阻力增大,不利于系统的安全稳定运行。
吹灰器用于清除空气预热器、蒸汽过热器、余热锅炉及软水加热器换热管上的积灰和结渣,从而降低燃料消耗、提高锅炉热效率、延长锅炉的维修周期、保证锅炉满负荷长周期正常运行。虽然余热锅炉及部分换热设备的底部一般都设置有落灰斗,但只能用来沉降较大颗粒的灰尘,细小的灰尘不能掉入落灰斗内,而是吸附在各换热管的表面。要解决这一问题,就必须在吹风气回收系统合理安装吹灰器,以便能及时将换热管表面的积灰吹除,从而恢复其传热性能。
为了保证吹灰器的吹灰效果,必须使用压缩空气吹灰,不宜采用饱和蒸汽吹灰。因为饱和蒸汽的水分会将灰尘粘在换热管的表面,致使灰尘难以清除。吹灰时压缩空气压力0.6~0.8MPa,每月应吹灰5~6次。
能降低系统的排烟温度,一般降80~100℃,从而保证引风机的长周期安全稳定运行。
能增加余热锅炉的蒸汽产量,使已运行的锅炉在现有出力的基础上至少提高15%。
能提高各余热回收设备的换热效果,改善余热锅炉各部位的换热比率,进而延长蒸汽过热器的使用寿命。
各余热回收设备的换热管间不会产生积灰堵塞,避免造成系统内局部烟气流速过高从而引起各换热设备的换热管出现磨损及腐蚀情况。
经多年的运行实践表明,吹风气余热回收系统只有合理安装并正确使用吹灰器,严格按照有关规定进行吹灰,才能保证其长周期满负荷安全稳定运行。否则,将会出现严重的不良后果,使得装置不能达到应有的节能效果。