三废综合混燃炉应用技术总结

郑维玲 江苏晋煤恒盛化工股份有限公司

三废流化混燃炉，是将造气生产过程产生的吹风气、造气炉渣、造气除尘器细灰等，掺配入部分煤矸石、烟煤、无烟煤粉沫，在炉内流化燃烧，产生高温烟气集中热量回收的装置。

某化工股份有限公司，年生产能力65万t合成氨、80万t尿素、40万t甲醇，由于生产能力的不断增大，蒸汽供应紧张问题越来越突出，原来的蒸汽生产能力已不能满足现有的工艺生产要求。锅炉煤耗高，效率低，浪费资源，污染环境；此外，造气炉产生炉渣无法处理，锅炉烟气中污染物含量（烟尘和SO2）排放超标，造成了较大的环保压力。为了解决上述问题，发挥汽电联产综合利用优势，采用了一套55t/h、3.82MPa、450℃节能环保型三废综合混燃炉，设计可回收燃烧12台Φ2800造气炉吹风气，生产过热蒸汽，并入电厂蒸汽管网发电，汽机抽汽返回化肥生产装置使用。

该项目燃料为该公司化肥生产过程中有组织排放中的吹风气和合成两气（循环机填料回收气与膜分离尾气）、造气炉渣60%、热电炉灰15%（气渣灰统称“三废”）、白煤沫25%，燃料资源充足稳定。

表1 锅炉房主要参数对比

项目的工艺技术采用最新研制开发的专利技术，属成熟工艺，具有可靠的先进技术保证。

1 三废流化混燃炉项目设计情况

设计规模：可全部回收12台造气炉（Φ2800）吹风气。

工艺参数：吹风气流量＝100000Nm3/h，其中：CO215.3%，CO6.6%,H21.4%,CH41.0%，O20.5%，N2＋Ar75.2%，平均温度220℃；合成两气流量＝1500 Nm3/h，其中：H228%,CH426%,N2＋Ar46%，常温；软水温度100℃；组合除尘器出口烟气（峰值）流量＝170000Nm3/h，温度950℃，系统排烟温度≤140℃，CO%≤0.1%,O2%:2～6，烟气中烟尘含量≤45mg/Nm3，SO2≤350mg/Nm3；混燃炉和组合除尘器外壁温度≤60℃；燃烧后的灰渣的可燃物≤2%。

2 项目运行情况和优势分析

该工程2010年2月底破土动工，至12月10日全系统施工结束。于2011年2月12日投料试车成功，随着送吹风气的稳定运行，2月20日通过144h工程验收测试。装置投运一年多以来，运行安全稳定，产汽量高，运行状态良好，各项指标达到设计要求。

燃烧后的灰渣的可燃物≤2%，基本达到“吃干榨尽”，清洁生产。

该装置采用微机DCS控制系统操作，电机为变频调速，开炉点火电子打火，燃油升温，一般两小时可达满负荷生产，运行安全稳定可靠，负荷可在50%～110%范围方便调节，回收4～12台炉吹风气，炉膛压力波动较小，尤其是受后工段生产波动影响需停炉时，可随时停炉压火6～8小时。具体运行指标见表1：

3 效益分析

装置投运以来，运行安全稳定，产汽量高，经济效益显著，环保效果明显。

（1）节约投资。装置决算总投资1380万元，与其他类型三废炉比较，可节约投资300多万元。

（2）生产成本低。装置正常运行时，按照造气炉渣、热电炉灰与白煤沫比例掺烧，回收4～12炉吹风气，实际可生产50～56t/h蒸汽，由于蒸汽充足，尿素生产负荷提升，造气炉蒸汽供应适当，炉况更加稳定，带动整个公司生产稳定，生产成本降低。单从2011年下半年和2012年上半年吨尿素沫煤消耗比上一年度同期降低10kg核算，就此项而言，上述期间效益为43.3万×10÷1000×550=238.15万元，三年便可收回投资（注：2011年下半年和2012年上半年工业园生产尿素43.3万吨，沫煤平均进厂价550元/吨）。

（3）减排效益显著。三废综合混燃炉设有二级除尘器和脱硫装置，近期经市环保监测部门检测数据为：烟尘23～45 mg/Nm3，SO2 310～350mg/Nm3，达到《锅炉大气污染物排放标准（GB13271-2001）》环保排放标准。加之二台小燃煤锅炉停运，锅炉烟气烟尘和SO2排放量大幅度减少。

4 结论

该项目的建设投产，为工业企业的清洁生产提供了新的思路，项目所需的原料是该公司化肥生产过程产生的尾气，回收利用，变废为宝，开辟了一条利用排放尾气的新途径。对于化肥企业来讲，具有十分重要显著的环境效益和社会效益，实现了公司“节能、环保、安全、效益”的技改宗旨。