(河南煤业化工集团开封永大化工有限公司,河南 开封475200)
[中图分类号] X 781.4 [文献标识码]B [文章编号]1004-9932(2011)
我公司具有年产氨醇60 kt、碳酸氢铵120 kt、复合肥30 kt、编织袋2亿条和钎具30万套的生产能力。合成氨系统造气岗位有φ(2 600~2 800) mm固定床常压造气炉6台,原来因节能减排设施缺乏,造气吹风气全部直接排入大气,造成大量的能源浪费和环境污染。2007年在造气岗位配套建设了1台12 t/h吹风气余热回收装置,以回收造气岗位的吹风气,并于2007年11月投入生产运行。吹风气余热回收装置投运一段时间后,逐步暴露出一些问题,运行效果未能达到设计要求。通过问题原因分析,对系统进行了一系列的改造,改后系统运行的安全性大大提高,节能降耗效果明显。
1 装置介绍
我公司造气吹风气余热回收装置燃烧炉规格为φ4 800 mm×12 000 mm×12 mm,设计余热回收锅炉蒸汽产量为12 t/h,每小时可回收造气吹风气40 000 m3。吹风气余热回收装置工艺流程如图1。
装置主要工艺指标如下:
燃烧炉温度热点850~1 050 ℃,中部850~1 050 ℃,出口800~900 ℃;
软水温度95~125 ℃;
吹风气温度250~290 ℃;
排烟温度140~180 ℃;
助燃气压力减压前0.3~0.5 MPa,减压后0.008~0.012 MPa;
蒸汽压力≤2.5 MPa;
鼓风机出口压力5 000~5 500 Pa;
锅炉液位液位计1/2~2/3处;
助燃气水封高度液位计1/2~2/3处;
锅炉额定蒸发量12 t/h;
烟气成分CO2≥12%,O2 1%~3%,(CO+H2)≤1.0%。
2 存在问题的原因分析及解决办法
2.1 短停开车过程中发生爆炸
系统于2008年8月和2008年10月出现2次爆炸。2次爆炸都发生在造气系统正常运行、吹风气系统短停后的开车过程中,刚刚开启引风机而未开鼓风机时。
吹风气系统开车时,因吹风气总管内积存的煤气与在引风机抽负压下从吹风气总管放空阀引入的空气混合,达到爆炸极限的混合气体在引风机的作用下进入燃烧炉内,因停车时间较短,燃烧炉内的温度仍然较高,导致混合气体在燃烧炉内发生爆炸。导致吹风气总管中积存煤气的可能原因有以下几个:
(1)造气吹风气阀内漏,煤气漏入吹风气总管内;
(2)吹风气总管放空阀虽然开启,但是没有形成对流,煤气积存于吹风气总管内;
(3)吹风气系统停车时因进口无有效安全设施,吹风气系统未与造气系统彻底隔离;
(4)吹风气系统开车时总管未进行置换,且吹风气放空管开车时未关闭。