膜法富氧局部助燃技术在焚烧余热炉上的应用.pdf

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1、工业技术齐QI鲁LU石P油ET化RO工CH，E2M0I1C】AL，39T(EC1H)N：O6LO—G1Y0膜法富氧局部助燃技术在焚烧余热炉上的应用孟宪会任林刚(中国石化齐鲁分公司腈纶厂，山东淄博，255o40)摘要简要阐述了膜法富氧局部助燃技术及其节能机理，详细介绍了该技术首次运用于丙烯腈装置废水焚烧余热炉的工艺流程及主要设备、安装及调试运行情况。应用结果表明节能效果显著。关键词膜法富氧局部助燃节能应用中图分类号：TQo54文献标识码：B文章编号：1009-9859(2011)01—0006—05膜法富氧技术是利用高分子复合膜对不同物燃烧条件下是不同的，它的高低和燃

2、烧条件、受热质有选择性渗透的原理，采用对氧具有高渗透性速度、空气用量、周围温度等因素密切相关，如cO能的复合膜，利用空气中各组分透过膜时的渗透在空气中为609oC，在纯氧中仅388oC。燃烧所速率不同，在压力差的驱动下，渗透速率相对较慢需氧气量决定燃烧所需的空气量，富氧空气中含的气体，如N、CO等气体被滞留在膜的滞留侧，氧量增加，氮气减少，故燃烧后的烟气量减少，从而渗透速率相对快的氧气透过膜，在膜的渗透侧而能提高燃烧效率，降低排烟黑度。一般氧浓度被富集，从而制得含氧量大于21％的富氧气每增加l％，烟气量约下降2％～4．5％u-2]。将体I1I2】。富氧助燃一般分为整

3、体富氧和局部富氧富氧空气快速直接送人燃烧中心缺氧区域，有利两种。前者全用富氧空气来燃烧，所需投资非常于降低燃料的燃点温度，提高火焰中心热负荷强大；后者也叫“局部增氧”助燃技术，即用约占普度，大大缩短燃尽时间，减少火焰中心长度和截面通空气量1％一3％的富氧空气来助燃，风量可降积；并且防止火焰中心偏移，有利于燃烧反应完低1／4左右，故投资少。膜法富氧局部增氧助燃全，减少排烟黑度；从而明显减少锅炉有关部位聚技术是膜法富氧技术、局部增氧助燃技术、富氧喷结焦渣，从根本上消除污染，提高锅炉的运转周嘴的设计、安装和火焰调试技术的集合。期。针对中国石化齐鲁分公司丙烯腈装置废水焚烧余

4、热炉系统存在的问题，采用了膜法富氧局部2废水焚烧余热锅炉系统简介及存在的问题助燃技术，系统投用后显著提高了锅炉热效率和中国石化齐鲁分公司腈纶厂丙烯腈装置的废燃烧效率，有利于防范水冷壁高温腐蚀和严重结水焚烧余热炉系统由焚烧炉、余热锅炉、锅炉水预渣现象的发生。热器、汽包和烟窗组成。焚烧炉为圆桶形卧式炉，炉头在轴心及沿轴向同心均布5个油气联合喷嘴1膜法富氧局部助燃技术的节能机理【1叫和2个液相氢氰酸喷嘴(2007年改造割除2个油在燃烧过程中火焰温度随着燃烧空气中氧气气联合喷嘴)，炉侧壁沿同心排布lO个废水喷比例的增加而显著提高，但是当含氧量达40％嘴。焚烧炉产生的高温烟气

5、(900—1000oC)在后，燃烧温度的增加幅度变小，这是因为含氧程度引风机作用下依次进入余热锅炉、锅炉水预热器过大，燃烧产物的离解度增加，从而使燃烧温度的收稿日期：2010—08—25；修回日期：2010—11-01。提高受限，因此含氧量取28％～30％为宜。燃料作者简介：盂宪会(1977一)，男，工程师。2002年毕业于辽在空气中和在纯氧中的燃烧速度相差甚大，如氢宁石油化工大学，现在中国石化齐鲁分公司腈纶厂科技开发气在纯氧中的燃烧速度是空气中的4．2倍，天然中心从事产品开发工作。电话：0533—3576903，E—mail：气则达1O．7倍左右。燃料的燃点温度在

6、不同的mlx2h3@126．eom。第l期孟宪会等．膜法富氧局部助燃技术在焚烧余热炉上的应用．7．与脱盐水换热，温度降至210℃，经引风机送人烟根据中国石化齐鲁分公司腈纶厂丙烯腈装置囱，排人大气。脱盐水自除氧器经给水泵一部分燃油焚烧余热炉的现有条件，中国科学院大连化进入锅炉水预热器，经换热后由80。(=加热至183学物理研究所膜技术国家工程研究中心设计了一℃，然后进入汽包，汽包里的水经4根下水管自流套用于废水焚烧余热炉的膜法富氧助燃系统的负进余热锅炉，与高温烟气换热后，经1O根上水管压操作流程(如图1)，主要包括空气过滤器、风进入汽包，产生1．0MPa饱和蒸汽引入中

7、压蒸汽机、膜法富氧装置、真空泵(负压操作)，空气脱管网中。锅炉水预热器、废热锅炉分别设脉冲吹湿、稳压、预热和喷嘴等部分。原料空气经空气过灰器，用以吹除管程的积灰。滤器过滤后进人风机，然后送入膜单元进行分离，由于丙烯腈废水成分的特殊性以及燃料油等其中富氮由膜装置的排出口排出，富氧由真空泵原因，余热锅炉在运行中经常出现未燃物逸出炉抽出经气液分离器脱出夹带的水分后，进入脱湿外，烟窗经常出现冒黑烟的现象，炉内积灰严重，罐和稳压罐，利用焚烧炉的废热将富氧加热到炉效率较低、影响焚烧余热炉的连续正常运行。200℃，然后通过具有扩散角的喷嘴，喷人炉膛的主要的因素是炉内燃烧区供氧