改造燒嘴通道 提高廢氣利用

皮 軍，趙國愛

（中海石油內蒙古天野化工集團，內蒙古呼和浩特 010070）

改造燒嘴通道 提高廢氣利用

皮 軍，趙國愛

（中海石油內蒙古天野化工集團，內蒙古呼和浩特 010070）

通過對蒸汽過熱爐廢氣燒嘴進行改造，提高過熱爐的廢氣利用，減少天然氣使用量，從而降低天然氣消耗。

廢氣；燒嘴通道；天然氣消耗；廢氣利用

Abstract：The exhaust gas burner of steam superheating furnace is modified to improve the utilization of exhaust gas in the superheater and reduce the amount of natural gas used to reduce the consumption of natural gas.

Key words：exhaust gas；burnerchannel；natural gas consumption；waste gas utilization

1 概述

中海石油內蒙古天野化工有限責任公司，是年產30萬t合成氨，52萬t尿素的大型化肥企業。合成氨裝置采用shell氣化，原設計以渣油為原料，隨著環保意識的加強，以天然氣為清潔能源越來越受到廣大用戶的青睞。2004年進行了油改氣，產品主要有尿素、甲醇和聚甲醛。但是由于天然氣價格不斷上漲，國內產能過剩，企業成本大幅度增加，效益下滑，降低消耗、降低生產成本是必行之路。

天野化工有限責任公司合成氨裝置蒸汽過熱爐是20世紀90年代隨30萬t/a合成氨裝置整套引進的，是將謝爾氣化廢鍋副產的10.0MPa，314℃的飽和蒸汽，通過吸收燃料燃燒釋放的熱量成分加熱至495℃的過熱蒸汽，并入主蒸汽管網。該爐原設計是以燒渣油為主要燃料、廢氣為輔助燃料。爐內設有六組燒嘴，爐膛燃燒所需的氧氣由G4-73-90離心式送風機提供。公司2005年氣化爐油改氣工程時，將該爐主要燃料改為天然氣和工業廢氣，并設有長明燈，將原有的六組點燒嘴進行改造。

2 燒嘴改造的原因

在相同的負荷下與具有同等生產能力的中石油蘭州化肥廠進行對比后，我們的燃料天然氣消耗為25m3/t氨左右。而蘭化燃料天然氣消耗為15m3/t氨左右。與蘭化對比就這一項我廠耗天然氣就要高10m3/t氨，按天然氣的價格1.2元/m3，我廠年產30萬t合成氨來計算：10*1.2*30萬t=360萬元/a，我廠過熱爐燃料天然氣多消耗360萬元/a。因此公司領導非常重視，并成立了由相關處、部門領導及工藝技術人員組成的過熱爐燒嘴技術改造小組，對其燒嘴改造進行可行性研究，并派人前往兄弟單位（蘭州化肥廠）與我公司相同的蒸汽過熱爐進行調研、考察，并對我公司蒸汽過熱爐運行參數與中石油公司蘭州化肥廠蒸汽過熱爐運行參數進行了對比并計算。從我公司蒸汽過熱爐的運行參數上來看，燃氣消耗量和排煙溫度都要比中石油公司蘭州化肥廠的燃氣消耗量和排煙溫度高得多。我公司的天然氣消耗量是1 200m3/h，廢氣消耗量是2 100m3/h，排煙溫度是440℃，按每小時消耗量來比較，我公司天然氣消耗量是蘭化的1.0倍，廢氣用量蘭化是我公司的0.6倍，排煙溫度我公司是蘭化的0.5倍，說明我公司蒸汽過熱爐存在排煙溫度高，熱效率低，天然氣消耗量大，廢氣利用率低，廢氣得不到充分利用，由此表明我公司在節能降耗上有著巨大潛力。我公司蒸汽過熱爐天然氣消耗量約為每年705.6萬m3，如果能夠使燃燒器效率哪怕提高1%的話，將產生相當客觀的社會效益和經濟效益。所以對過熱爐燒嘴的改造是完全必要的。

3 改造過程

在2015年8月大檢修期間，由西安一家公司對過熱爐六組天然氣和廢氣槍噴嘴統行了改造，在天然氣和廢氣槍噴嘴上均勻的打許多小孔，使噴出的天然氣、廢氣均勻分布與空氣充分混合，完全燃燒，不回火，不堵塞，燃燒器通過改變各物料進入蒸汽過熱爐的壓力實現1∶3的調節范圍，燒嘴能夠在較寬的范圍內良好運行；同時采用先進、節能、高效燃料氣噴嘴，運行安全可靠，有效地提高了燃燒器的燃燒能力。

4 改造后的效果

1）通過對中心天然氣噴嘴和6個廢氣噴嘴的改造，使天然氣、廢氣均勻分布與空氣充分混合燃燒充分，極大地提高了廢氣的利用率，廢氣量由以前2 000m3/h增加到2 350m3/h，天然氣由1 200m3/h下降至900m3/h，從而達到節能降耗的目的。

2）改造后的燃燒器安裝方便，結構可靠、性能穩定，并且對過熱爐整體結構未造成大改動。

3）改造后的燃燒器安全性大大提高，技術改造后的燃燒器火焰燃燒穩定，結構剛性好，使用壽命長，爐溫和耗氣量均降低，使用過熱爐壽命延長。

4）改造后燃燒器火焰由原來的細長型變為改造后的短粗型，使熱利用率提高，爐溫降低，排煙溫度降低，熱效率提高。

5）改造后按效率計算，換算成天然氣則可節省31%，換算成廢氣則可節省10%。

5 存在問題

因為耗氣量大的主要原因是噴嘴設計不合理、排煙溫度過高而直接導致的。所以該裝置的技術改進主要在于提高蒸汽過熱爐效率和降低排煙溫度，雖然經過改造后過熱爐排煙溫度由440℃下降至420℃，但期望通過技術手段再次降低排煙溫度，降低消耗，降低企業成本。

6 結束語

蒸汽過熱爐經過對燒槍的改造后能滿足工藝要求，并且在節約燃料天然氣中也起到了一定作用。全年可節約天然氣160萬m3，折合1 802.0t標煤，技改投用后，在節能減排方面起到較好的作用。同時點火系統改為自動點火裝置一次點火成功率99%，降低風險，安全可靠。

[1] 張旭燕.蒸汽過熱爐提高廢氣利用率，降低天然氣消耗[J].中小企業管理與科技旬刊，2013，（10）：308-309.

[2] 葛晶，張新憲，劉國輝，等.造氣裝置氣化爐燒嘴結構的優化改造[J].煉油與化工，2016，（4）：26-27.

[3] 吳鴻亮.電弧爐使用氧—燃料燒嘴提高了生產率[J].上海金屬，1984，（2）：66.

Transformation of Burner Channel，Improve the Use of Waste Gas

Pi Jun，Zhao Guo-ai

X781.4；TQ241.1

A

1003–6490（2017）09–0229–01

2017–07–04

作者介紹：皮軍（1982—），男，內蒙古呼和浩特人，工程師，主要從事合成氨氣化工藝技術管理工作。