吴 军，丁国敏

（中国石油吉林石化分公司，吉林吉林 132022）

废热锅炉技术在乙二醇装置的应用

吴 军，丁国敏

（中国石油吉林石化分公司，吉林吉林 132022）

针对乙二醇装置的工艺特点，采用废热锅炉的尾气处理技术，燃烧工艺废气中的乙烯、甲烷、部分乙醛气体，从而提高资源的利用效率，减少废气的排放，同时自产蒸汽供装置使用，实现装置的节能减排的目标，减少污染，亦可为同类装置或其他气体排放装置提供参考。

废热锅炉；节能；减排

1 项目来源

目前，世界上绝大多数环氧乙烷/乙二醇装置的生产工艺都有一个共同的特点：为了控制进入反应器气体中的惰性气体含量，必须将一部分循环气放空。循环气中含有约50%的甲烷和24%的乙烯，在国内多数装置将这部分气体放空，一方面造成环境污染，另一方面也造成了资源的浪费。随着产品结构的调整，装置经过二次改产，联产12万t环氧乙烷，对于环氧乙烷精制塔中部抽提的乙醛，经过脱醛塔进入汽提塔通过一、二效蒸发器收集在脱水塔热水槽中，将产生的乙醛气体进行放空对环境造成污染。基于以上因素，吉化公司增设废热锅炉项目，通过燃烧尾气中的有机气体，产生2.5MPa的蒸汽，提供装置热能，同时减少有机气体排放。

2 锅炉基本情况

锅炉型号 WNS4-2.5-Q。装置所采用的废热锅炉最高处理废气量419m3/h，用于生产过程中产生的废气。主要包括废气焚烧炉、余热锅炉、换热器、送风机、引风机和烟囱。

3 炉本体

1）焚烧炉本体是焚烧炉系统中的主要设备，工艺废气、甲烷气、助燃空气在炉膛内经过复杂的物理化学反应，使工艺废气、甲烷气中的有机物质彻底分解销毁。炉体的结构形式及尺寸决定了焚烧炉的处理量和有害物质的分解去除率。

2）本焚烧炉用于高温焚烧工艺废气，通过调节燃烧空气的供给来确保工艺废气的完全燃烧和维持炉内的燃烧温度，并按焚烧烟气在炉膛内的滞留时间、容积热负荷来确定炉膛容积，以保证工艺废气的有机物在炉内达到完全燃烧分解。

3）本焚烧炉特点如下

（1）焚烧炉的主体是卧式炉体，内衬高温耐火材料，中间是轻质隔热材料和高温纤维板，最外层以钢板为保护层，炉体外壁温度不超过70℃。

（2）安全性高。设有启动前不排除易爆气体就不能点火的功能，以防气爆，炉内设有长明火和火焰检知器，一旦炉内发生熄火或点火失败，立即自动切断废料供给，警报系统完善，安全可靠。

（3）采用多项先进技术，使设备简化，易于维修，并降低了运行成本。

（4）炉本体燃烧室内采用高铝耐火材料浇注，一次性成型，经久耐用。

4 余热锅炉

1）采用隧道式直通结构，锅炉受热面布置合理，烟气对管束冲刷无死角，锅炉传热效果好，余热回收率高，且具有10%的超负荷能力；

2）多管组受热面各段流速更利于调整，能使各段烟气流速均匀，结灰、防磨等问题易于解决，且烟气阻力小，可减小风机功率，降低运行费用；

3）锅炉所有受压元件均采用悬吊结构，可以向下自由膨胀，有效解决锅炉管束受热膨胀问题；

4）由于烟气中含灰量较少，锅炉后部受热面采用螺旋翅片管结构，强化传热，降低设备重量，节省场地。

5）锅炉全部受热面均采用组装出厂，可缩短安装周期，同时维修更加方便；

5 锅炉运行优点分析

5.1 节能增效

B-910废热锅炉在焚烧废气过程中回收了废气中的热量产生蒸汽供装置再利用。其放出的热量约4 243 900 kJ/h，同时产生蒸汽约3.4t/h，回收热量2 955 907 kJ/h，热回收率约70%。有效起到了节能降耗的实际作用。

5.2 采用甲烷伴烧，污染少，效率高

考虑到乙二醇装置排放的废气组分本身非剧毒气体，有一定的燃烧热量，废热锅炉选用甲烷作为燃料气。甲烷燃烧具有清洁，易控制，成本低，燃烧后尾气中二氧化硫、氮化物含量低等优点，而且不易产生炉灰附着在撤热段管线外壁，利于锅炉的长周期运行。但由于甲烷燃烧热值较低，也带来了炉温自控系统利用甲烷流量来控制炉温的作用不能很好的发挥，影响了锅炉的自动化管理。

5.3 PLC现场集中控制

锅炉控制系统采用的PLC控制系统将锅炉所有操作集中于此，可以实施废热锅炉自动程序点火；废热锅炉的焚烧炉炉膛温度自动调节，废气、燃料气燃烧一次风量自动调节，饱和蒸汽输出压力自动调节，废热锅炉汽包液位自动调节；还可以根据设定的信号对废热锅炉实施自动停炉联锁保护。

6 废热锅炉的不足之处

1）锅炉设计时对两套乙二醇装置废气排放流量波动估计不足。由于废气来源多，组分复杂，燃烧值和流量经常波动，对锅炉的正常运行产生一定的冲击。如果废气可燃气组分突然下降会导致锅炉参数的波动，根据这一现象，将甲烷的伴烧量适当提高以提高锅炉的抗冲击能力。

2）现场PLC控制柜距离中央控制较远，锅炉仅有部分参数进入DCS供锅炉工监控，锅炉所有的控制调节必须在PLC上完成，不利于操作工远程控制，加大了锅炉操作的工作量。

7 结束语

节能减排一直是全球各个国家关注的问题，各国也在打响节能减排战。节能减排也是国家大力倡导的。通过本次技术改造和技术应用，有效的降低了有机气体的排放，减少有机气体对环境的污染，同时回收尾气中的热量，获得良好的经济和社会效益。

[1] 任伟劲.乙二醇装置废气生产工业及食品级二氧化碳[C]//二氧化碳减排控制技术与资源化利用研讨会论文集.2009：130-131.

A p p l i c a t i o n o f Wa s t e H e a t B o i l e r T e c h n o l o g y i n E t h y l e n e G l y c o l P l a n t

Wu Jun，Ding Guo-min

In view of the technological characteristics of ethylene glycol plant，the exhaust gas treatment technology of waste heat boiler is used to burn ethylene，methane and some acetaldehyde gas in the exhaust gas of the process，so as to improve the eff i ciency of resource utilization and reduce the emission of waste gas.Equipment used to achieve the goal of energy-saving emission reduction devices to reduce pollution，but also for similar devices or other gas emissions device to provide a reference.

waste heat boiler；energy saving；emission reduction

TQ054

A

1003-6490（2017）08-0110-02

2017-06-02

吴军（1964—），男，吉林吉林人，工程师，主要从事设备管理工作。