合成氨、甲醇工艺过程弛放气用于循环流化床锅炉配烧探究.pdf

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1、第4期(总第161期)煤化工No．4(TotalNo．161)2012年8月CoalChemicalIndustryAug．2012合成氨、甲醇工艺过程弛放气用于循环流化床锅炉配烧探究宋燕(兖矿鲁南化肥厂，山东滕州277527)摘要简要分析了循环流化床锅炉内部气体和物料的运行及循环流化床锅炉配烧弛放气的可行性，讨论了弛放气配人位置、喷入角度和喷入压力的确定。兖矿鲁南化肥厂两台75t／h循环流化床锅炉配烧弛放气工业应用的实践表明，配烧弛放气后，锅炉内部扰动性能加强，炉内颗粒可燃物分布更均匀，强化了炉膛内的传热效果，减轻锅炉水冷壁管的磨损，延长运行周期，提高了

2、锅炉的热效率；同时可减少环境污染，增加经济效益。关键词弛放气，循环流化床锅炉，配烧文章编号：1005—9598(2012)04—001卜O3中图分类号：TQ54文献标识码：B兖矿鲁南化肥厂主导产品年生产能力为合成氨锅炉正常运行时，炉膛内部所需空气由一次风、25万t、尿素80万t、甲醇15万t。在合成氨、甲醇生二次风共同提供，颗粒与气体两相共同流动，所以存产过程中，产生的废气主要为甲烷等可燃气体，此气在着颗粒浓度、颗粒速度及气体速度等的轴向、径向体被称为弛放气。兖矿鲁南化肥厂弛放气部分被用于分布，形成了颗粒与流体的特定运行特征。其特征为：硫回收生产装置的加热

3、源和外供生活用气，但仍富余(1)气体自身存在着径向速度分布所造成的扩散；量较大，只能通过火炬燃烧后排入大气，既污染了环(2)中心稀薄、边壁浓密的固体径向浓度的分布境，又浪费了资源。使得颗粒自边壁下降而从中心区上行；通过分析循环流化床锅炉物料燃烧变化等过程，(3)在固体絮状物不断形成而又不断解体的过程为探究弛放气在循环流化床锅炉中安全稳定燃烧的中，颗粒团与周围混合，并带动其附近气体的流动而可行性，于2009年6月在两台75t／h循环流化床锅引起混合。气体为连续相，而颗粒为分散相，在循环流炉上进行了配烧弛放气工业应用，取得了较好的效果。化床锅炉内部，气体和颗粒

4、的混合对气固反应的影响最大，甚至可以说气体的扩散是反应的控制因素。1循环流化床锅炉内部气体和物料运动分析循环流化床锅炉燃料为粒径小于13mm的煤粒，2循环流化床锅炉配烧弛放气的可行性由大小不同、形状各异的颗粒所组成。从炉内整体物料的分布来讲，在锅炉布风板上方，为截面积较小的2．1炉内设计剩余氧量可满足燃烧条件密相区，此区域内一般不布置受热面，随后是一个渐在锅炉正常运行时，一、二次风量的比例为4096：60％，扩段的过渡区，然后是截面积较大的稀相区。在锅炉省煤器后，一般控制氧气体积分数在5％～8％。一次风由布风板下部送人燃烧室，主要保证床料由于锅炉使用一次风

5、量比较大，二次风是沿燃烧流化正常；二次风一般在过渡区加入，作用是补充氧室高度分级多点送入，一般分上、中、下3层环形分布，量，扰动混合燃烧，同时对物料起到压制的作用，使床二次风加入后，在满足锅炉负荷调整的情况下，有过内颗粒的分层更加明显，防止大颗粒的上扬。量剩余的高温空气排人大气，从而造成了锅炉排烟热收稿日期：2012—03—12作者简介：宋燕(1969一)，女，山东滕州人，工程师，学士，2009年毕业于山东理工大学化工工艺专业，现主要从事化工工艺管理工作，E-mail：782417248@qq．com。12一煤化工2012年第4期损失增大，此部分空气中的氧

6、气可用于弛放气的燃烧。反应。甲烷燃烧反应与煤颗粒的燃烧反应是争夺空气2．2炉内磨损情况分析中的氧气分子的过程。颗粒在中心区域向上运行，而在炉膛的边壁四周根据以上分析，确定合理的喷入角度为水平方向为下降区域，即为锅炉的磨损区，特别是在炉膛的四向上倾斜15~一30~，直接进入稀相区进行燃烧反应。角位置，下降颗粒因上升力相对薄弱而相对集中，所3．3压力的控制以弛放气的向上喷入对上扬的颗粒起到托浮的作用，根据炉内配风的需要，二次风的压力应小于10减少了颗粒的下沉速率，由于磨损速度是与颗粒运行kPa，为保证整个炉内弛放气流的穿透，喷入压力必须速率成三次方关系，即在炉

7、膛过渡区减少了磨损速大于10kPa，才能有利于整个炉内的燃烧，因此设计度，相对延长了锅炉的运行周期。压力为15kPa～30kPa。2．3降低飞灰中的含炭量由于甲烷的燃烧，炉膛中上部温度与下部温度基4运行中采取的安全措施本接近，非常有利于细小颗粒在中上部的燃烧。在给煤量一定的状况下，可以使飞灰与剩余空气中的氧气4．1为了在循环流化床锅炉配烧弛放气，需要对水充分地混合、燃烧，有效降低飞灰中的含炭量。冷壁管进行弯曲改造，做出入口位置，但费用较高，需2．4减少炉内磨损。延长运行周期要水冷壁管束供应厂家进行设计与制造。兖矿鲁南化弛放气配烧到循环流化床中，起到了改善炉

8、内流肥厂根据75t／h循环流化床锅炉二次风管道布置相场的作用。弛放