密閉電石爐余熱鍋爐運(yùn)行優(yōu)化

密閉電石爐余熱鍋爐運(yùn)行優(yōu)化

隨著社會(huì)節(jié)能意識(shí)的日益重視，產(chǎn)品成本競(jìng)爭(zhēng)變得越來越激烈。目前,所有廠家通過各種工藝改進(jìn)來節(jié)約能源,實(shí)現(xiàn)效益最大化。某公司25.5MVA密閉電石爐的余熱鍋爐從1997年投入運(yùn)行至今已運(yùn)行10多年,出現(xiàn)管壁變薄、設(shè)備老化、漏水和漏汽等現(xiàn)象。2008年開始,因煙道內(nèi)多片管片漏水進(jìn)行了堵管處理,導(dǎo)致?lián)Q熱面積減少;同時(shí)煙道內(nèi)管片變形使得積灰嚴(yán)重,既降低了蒸汽產(chǎn)量,也對(duì)余鍋的長(zhǎng)周期安全生產(chǎn)產(chǎn)生威脅。2010年大修改造后,為了進(jìn)一步提高鍋爐熱效率,該公司從優(yōu)化工藝優(yōu)化操作入手,在利用電石爐壁熱空氣代替余鍋燃燒所需冷空氣、鍋爐除鹽水預(yù)熱、加強(qiáng)引風(fēng)機(jī)清灰管理、優(yōu)化運(yùn)行過程中清灰操作、加強(qiáng)除塵器管理等方面進(jìn)行了優(yōu)化操作及改進(jìn),提高了技術(shù)水平,并取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益。1流程描述1.1焦?fàn)t爐底低熱值煙氣放空該公司容量為25.5MVA的密閉電石爐正常生產(chǎn)中產(chǎn)生的爐氣(CO體積分?jǐn)?shù)為85%的副產(chǎn)物)經(jīng)引氣蝶閥、人字管、灰封閥進(jìn)入燃燒器,與鼓風(fēng)機(jī)送來的一次風(fēng)及二次風(fēng)混合后在爐膛內(nèi)充分燃燒,高溫?zé)煔饨?jīng)爐膛、過熱器、蒸發(fā)器、煙道省煤器出余熱鍋爐本體,廢氣經(jīng)增濕塔、靜電除塵器凈化后放空。1.2鍋爐給水及汽-水分離器工作原理來自外公司的除鹽水進(jìn)入除氧器,經(jīng)低壓蒸汽加熱的除鹽水除去絕大部分氧氣后,作為鍋爐給水。給水經(jīng)給水泵加壓后,經(jīng)給水自動(dòng)調(diào)節(jié)閥、煙道省煤器到鍋筒。爐水受熱后,在鍋筒內(nèi)產(chǎn)生飽和蒸汽,經(jīng)波形板式汽-水分離器后進(jìn)入過熱器,飽和蒸汽過熱后經(jīng)減溫器、主汽閥、并網(wǎng)操作閥、隔離閥后,并入總網(wǎng)。余熱鍋爐的主要設(shè)備及性能見表1。2該工藝的優(yōu)化操作和改進(jìn)具體措施2.1表面質(zhì)量和爐身比原有的余鍋燃燒所需空氣是靠鼓風(fēng)機(jī)直接將空氣鼓入爐膛,然而該公司許多高溫尾氣卻直接排空,使得能源大量浪費(fèi)。電石爐壁的熱空氣在25.5MVA密閉電石爐正常生產(chǎn)期間,溫度一般在50℃以上。根據(jù)對(duì)生產(chǎn)實(shí)際情況認(rèn)真分析研究,將25.5MVA密閉電石爐爐壁的熱空氣作為余鍋燃燒所需空氣,通過鼓風(fēng)機(jī)鼓入余熱鍋爐爐膛進(jìn)行助燃。電石爐壁的熱空氣代替余鍋燃燒所需冷空氣后,改善了鍋爐內(nèi)燃燒條件,提高了燃燒溫度,增強(qiáng)了傳熱效果,同時(shí)對(duì)電石爐壁有一定的好處。2.2高溫高溫生產(chǎn)期間,為了保證鍋爐給水的品質(zhì),必須除去給水中的氧氣和其它不凝結(jié)氣體。該公司通過低壓蒸汽將來自外廠25℃左右的除鹽水加熱到104℃以上來除氧氣和其它不凝結(jié)氣體,許多高溫?zé)嵩磪s直接排空或自然冷卻,使得能源大量浪費(fèi)。經(jīng)過認(rèn)真分析和實(shí)際檢測(cè)后發(fā)現(xiàn),25.5MVA密閉電石爐爐皮的溫度在電石爐正常生產(chǎn)期間維持在230℃以上,同時(shí)離除鹽水總管距離比較近。為此,在電石爐爐皮上裝一個(gè)換熱片,25℃左右除鹽水先在換熱器內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱后,再進(jìn)入除氧器,通過低壓蒸汽加熱來滿足生產(chǎn)需要。2.3引風(fēng)機(jī)的使用余熱鍋爐產(chǎn)生的煙氣中通過除塵器后,仍含有一定量的水蒸汽及粘性比較大的粉塵,很容易積在引風(fēng)機(jī)的葉輪表面,直接影響引風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率。葉輪干凈時(shí),引風(fēng)機(jī)的電流為108A左右;引風(fēng)機(jī)的電流一旦低于95A以下,25.5MVA密閉電石爐產(chǎn)生的爐氣就很難完全引入余熱鍋爐。同時(shí),電石爐容易冒火,對(duì)爐面設(shè)備的壽命有一定影響。為了確保25.5MVA密閉電石爐及余熱鍋爐正常生產(chǎn),在余熱鍋爐運(yùn)行過程中,需在每輪班第二個(gè)中班時(shí)對(duì)引風(fēng)機(jī)進(jìn)行人工清灰操作。清灰前,打開已清灰的備用引風(fēng)機(jī),待整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行正常后,進(jìn)行另一臺(tái)引風(fēng)機(jī)清灰。2.4鍋爐排灰系統(tǒng)的清灰操作一般應(yīng)注意做新設(shè)計(jì)的余熱鍋爐省煤器采用機(jī)械振打,但試運(yùn)行一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn),整體清灰設(shè)計(jì)存在一定的缺陷,使得管片上及管片間積灰嚴(yán)重,造成鍋爐爐體內(nèi)阻力較大、排煙溫度過高,直接影響到電石爐的爐壓工況及鍋爐的熱利用率。在運(yùn)行過程中,嚴(yán)格控制余熱鍋爐尾部的溫度≤220℃與除塵器尾部的壓力≤-2.4kPa,要求每個(gè)輪班對(duì)管片進(jìn)行人工清灰操作不少于2次。清灰時(shí),用壓縮空氣吹掃管片與用準(zhǔn)25mm的圓鋼直接敲擊管片同時(shí)進(jìn)行,確保管片上的積灰盡量吹掃干凈,以提高管片的換熱能力。2.5確定電場(chǎng)二次電流、二次電壓及增濕塔接收點(diǎn)溫度靜電除塵器的運(yùn)行狀況直接決定引風(fēng)機(jī)葉輪的積灰。在生產(chǎn)中,嚴(yán)格控制電場(chǎng)的二次電流、二次電壓及增濕塔尾部溫度。余熱鍋爐每次停車時(shí),必須打開電場(chǎng),觀察極板積灰情況,定期對(duì)極板進(jìn)行在線清理積灰,半年左右大清理檢查一次,保持極板干凈,以使放電均勻,保證除塵效果良好。3效率評(píng)估3.1清除石爐壁熱空氣自2011年余熱鍋爐工藝進(jìn)行優(yōu)化操作及改進(jìn)后,由于鍋爐本體及引風(fēng)機(jī)及時(shí)清灰、除鹽水預(yù)熱、利用電石爐壁熱空氣,使得余熱鍋爐及電石爐的爐況明顯好轉(zhuǎn)。其一,清灰及時(shí),整個(gè)系統(tǒng)阻力明顯減少,減少了爐氣在爐面的燃燒,改善了電石爐爐面的環(huán)境,提高了余熱鍋爐的熱值。其二,除鹽水預(yù)熱后低壓蒸汽使用量明顯下降。其三,利用電石爐壁熱空氣提高了鍋爐的爐膛溫度,鍋爐工況好轉(zhuǎn),也提高了廢熱的利用率。3.2節(jié)能評(píng)估3.2.1電石爐蒸汽用量自從2011年余熱鍋爐工藝進(jìn)行優(yōu)化操作及改進(jìn)后,余熱鍋爐及25.5MVA密閉電石爐工況明顯好轉(zhuǎn),中壓蒸汽產(chǎn)量大大提高,低壓蒸汽消耗量下降?，F(xiàn)就以1997年至2009年期間余熱鍋爐運(yùn)行最好的年份2007和工藝優(yōu)化后2011年生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)如下見表2。3.2.2爐面蒸汽用量下降通過以上數(shù)據(jù)對(duì)比可以看出,技改措施實(shí)施后(2011年)與實(shí)施前(2007年)相比,在25.5MVA密閉電石爐平均作業(yè)率分別為98.40%和95.42%的情況下,低壓蒸汽耗由2007年的0.08t/下降到2011年的0.07t/t,中壓蒸汽產(chǎn)量由2007年的71114t/年上升到2011年的77013t/年,同時(shí)電石爐爐面冒火現(xiàn)象大大減少,爐面設(shè)備使用壽命加長(zhǎng),降低了檢修費(fèi)用。4企業(yè)主要運(yùn)行效能得到提高經(jīng)過對(duì)利用電石爐壁熱空氣代替余鍋燃燒所需冷空氣、鍋爐除鹽水預(yù)熱、加強(qiáng)引風(fēng)