造气吹风气余热回收装置在我公司的应用

    安阳化学工业集团公司造气工段Φ3.6 m和Φ2.65 mUGI造气炉以优质无烟块煤为原料，采用常压间歇制气工艺生产半水煤气和水煤气。

我公司现有12台Φ3.6 m煤气炉、8台 Φ2.65m煤气炉，Φ3.6 m单台炉的吹风量为45000～48000 m3/h，Φ2.65 m单台炉的吹风量为12000～15000 m3/h，吹风气中可燃成分CO为8%、H2为3%、CH4为1.0%，每天有大量的吹风气排入大气当中，既污染环境又造成很大浪费。若将它们集中回收后充分燃烧，每吨氨可回收1.0～1.2 t蒸汽。经过集团公司对国内多个厂家的考察，结合我公司的实际情况确定了合理的工艺技术方案，第1套吹风气回收装置于2004年12月26日开始动工，至2005年12月28日全部实施完成并投入运行。第2套吹风气回收装置于2006年4月开工建设，于2008年2月30日投入运行。12台Φ3.6 m煤气炉、8台Φ2.65 m煤气炉的吹风气全部回收，生产2.5 MPa、400 ℃的过热蒸汽1890 t/d，达到了设计指标。

根据我公司的实际情况，结合其他厂家吹风气回收运行的情况，确定我公司吹风气回收工艺流程如下：合成弛放气经调节阀减压后进入止逆水封，再经水分离器进入弛放气助燃烧嘴，与第一空气预热器来的空气混合后进入燃烧炉上部进行燃烧；造气吹风气自废热锅炉出口引出，经U型水封汇入吹风气总管，分两路在吹风气预混器与第二空气预热器来的空气混合后进入燃烧炉上部，在炉内高温或弛放气明火作用下进行充分燃烧；燃烧后产生的高温烟气（810 ℃）从燃烧炉下部引出，经过热器管间进入立式余热锅炉下部，与对流管束内的软水进行换热后从锅炉上部引出，再经第二空气预热器、软水加热器、第一空气预热器换热后，烟气温度降至150 ℃以下，由引风机抽送至烟囱放空；空气鼓风机出来的空气进入第一空气预热器（热管式），被烟气预热后分两路，一路去弛放气助燃烧嘴配风，另一路进入第二空气预热器（列管式），与管间的烟气换热后去吹风气预混器配风。

       来自供汽的锅炉给水于总阀后分为两路，一路经调节阀进入减温器，用于调节过热蒸汽温度；另一路经调节阀进入软水加热器进口集箱，被烟气加热后进入锅炉汽包。锅炉内的软水与高温烟气换热后产生的饱和蒸汽进入过热器，被烟气加热后生成2.8 MPa、400 ℃的过热蒸汽（1#吹风气回收装置产生的过热蒸汽送往汽轮机发电，2#吹风气回收装置产生的过热蒸汽送往净化用于变换）。

       本流程特点：第二空气预热器放在锅炉后面，可以延长其使用寿命；立式锅炉占地面积少，结构紧凑，便于汽包液位的控制；锅炉采用了三回程结构，换热效果好，蒸汽产量高；排烟温度较低；燃烧炉采用了自动点火装置，操作简便。

       1#吹风气回收装置于2005年12月10日点火烘炉，12月28日投产并汽转入正常生产。平均生产过热蒸汽1050 t/d以上，系统达到了高负荷、稳定生产。

       1．正常运行时回收6～8台造气炉的吹风气，燃烧炉温度能够控制在900 ℃左右，上下温度较均衡，且弛放气用量少（只作为长明火）；余热锅炉进出口烟气温度达到了设计要求，烟囱排烟温度小于130 ℃，远低于设计值；过热蒸汽温度控制在400±10 ℃，第二空气预热器出口空气温度及软水加热器出口软水温度等均达到了设计要求。

       2．过热蒸汽压力控制在2.8 MPa左右，达到了设计要求。燃烧炉及余热锅炉微正压操作，对造气炉的吹风负荷无明显影响。

       3.排烟气体成分中可燃物含量（CO＋H2）小于0.5%，达到了设计要求。

4.余热锅炉产气量平均为45 t/h左右，达到了设计要求。

以1＃吹风气回收装置为例：装置按平均产45 t/h蒸汽、操作按8000 h/a、蒸汽按90元/t计算，则年产生效益为3240万元，吹风气回收装置总投资1291万元，每年运行费用为330万元，年增利润2910万元，5个半月可收回投资，经济效益十分显著。