甲醇点火在循环流化床锅炉应用

2019-11-29宋传锋

商品与质量 2019年22期

宋传锋

阳煤平原化工有限公司山东德州 253100

1 研究背景及意义

阳煤平原化工现有的2台220t/h和3台75t/h流化床锅炉，改造前锅炉的点火方式为柴油点火。柴油点火燃烧后产生大量含油黑烟，根据环保要求，点火期间的烟气不允许由烟囱直排；因油烟污染直接进入除尘与脱硫系统，会造成设备损坏与脱硫液污染。经论证，改造为清洁环保的醇基燃料点火后可以解决环保问题，同时降低点火燃料的采购成本。

2 主要特点

甲醇作为点火燃料，清洁环保，经济安全。甲醇雾化喷枪雾化效果好，燃烧后主要生成物是水和二氧化碳，不产生黑烟，除尘器、脱硫设备均能够投入，不会对设备造成污染。且甲醇为公司自产品，可节省燃料的采购、运输等费用[1]。

3 成果完成前现有技术存在的技术问题

阳煤平原化工现有的2台220t/h和3台75t/h流化床锅炉，改造前锅炉的点火方式为柴油点火。柴油点火燃烧后产生大量含油黑烟，根据环保要求，点火期间的烟气不允许由烟囱直排。该黑烟直接进入后续的烟气除尘系统，会堵塞布袋除尘器；带入脱硫系统又污染脱硫液，造成后续环保设备的损坏，因此柴油点火的烟气也不能进入除尘与脱硫系统处理。经考察论证改造为清洁的醇基环保燃料点火可以消除以上问题。因甲醇燃烧后主要生成物是水和二氧化碳，由于其燃烧充分不产生黑烟，不产生未燃尽燃料污染，满足环保要求同时可降低燃料采购费用。

4 解决现有技术存在的问题的技术构思及特征

为解决柴油点火的污染问题，平原化工外出考察，借鉴其他类似装置的改造经验，提出用甲醇代替柴油作为锅炉的点火燃料，不但可以解决黑烟污染问题，而且运行过程也更安全。对改造方案的技术构思：

（1）原油枪全部拆除更换甲醇专用喷枪。点火枪设两个管路，分别进甲醇和压缩空气，用压缩空气与甲醇充分混合后再喷出枪口燃烧，甲醇可充分燃烧。

220t/h循环流化床锅炉，每台锅炉有2只点火燃烧器，原柴油燃烧器设计出力为900kg/h，改造为设计出力为1400kg/h的粗甲醇燃烧器。

75t/h循环流化床锅炉，每台锅炉有2只点火燃烧器，原柴油燃烧器每台设计出力为300kg/h，改造为设计出力为500kg/h的粗甲醇燃烧器。

原油枪系统设备全部拆除更换甲醇专用喷枪系统设备。

（2）甲醇专用喷枪需要甲醇压力1．0MPa。在甲醇罐区增设两台屏蔽泵，通过管道输送粗甲醇至点火设备。

（3）原燃烧器本体利旧。其他设备更新。就地控制柜按照新的控制量更换。

5 试验运行情况和实际运作情况

2017年9月，阳煤平原化工通过招标方式，选定2台220t/h、3台75t/h循环流化床锅炉点火方式改造所需的组合式燃烧装置、高能点火装置、紫外式火焰检测器、电动推进器等成套设备的供应商。10月7日该甲醇点火成套设备到货。10月9日开始安装。根据锅炉运行情况，择机逐台进行改造。至11月上旬，5套甲醇点火装置在热电厂全部改造完成，陆续投用[2]。

醇基燃料点火装置使用过程中，效果良好，调节方便。采用的甲醇专用喷枪，一方面压缩空气雾化方式雾化效果好，燃料燃烧充分，减少了燃料的消耗。另外该雾化方式调节范围比较大，喷头不易堵塞，可以大大减少甲醇枪的维护。

6 技术经济效果和效益分析

220吨锅炉，改造前点火需要7吨柴油，柴油价格7500元/吨；改造后点火需要12吨甲醇，粗醇价格2500元/吨。每次点火可节约燃料费用22500元。

75吨锅炉，改造前点火需要3吨柴油，柴油价格7500元/吨；改造后点火需要4吨甲醇，粗醇价格2500元/吨。每次点火可节约原料费用12500元。

根据以往锅炉运行状况，220吨锅炉每年点火6次，75吨锅炉每年点火8次，每年可节约燃料费用13．5+10=23．5万元。

点火方式改造后，同时可以保护锅炉尾部布袋除尘装置和脱硫装置，减少了维护费用。

7 应用情况及经济与社会效益

本项目应用后主要为明显的环保效益，同时具有一定的经济效益。5套燃煤锅炉点火方式改造后，消除了原柴油点火油雾损害布袋除尘器，污染脱硫液的问题。甲醇是公司的自产品，较之原柴油点火，可节省不菲的燃料采购及运输等成本。使用情况及经济效益如下：

燃料0#轻柴油按7500元/t,粗醇按2500元/t。（1）220t/h锅炉按每年6次点火计算，每次点火消耗7t柴油，年点火花费31．5万元；用粗甲醇点火，每次耗甲醇12吨，甲醇花费18万元，改造后，220t/h锅炉年节省13．5万元；（2）75t/h锅炉按每年点火8次计算，每次点火消耗3t柴油，柴油点火花费18万元；用甲醇点火，每次耗甲醇4吨，年甲醇花费为8万元，改造后，75t/h锅炉年节省10万元。现运行的220t/h和75t/h锅炉改造后至少年节省 23．5 万元[3]。