自主裂解炉低NOx燃烧器应用成功

由天华化工机械及自动化研究设计院有限公司自主开发的裂解炉用低氮氧化物 (NOx) 燃烧器已在茂名石化乙烯裂解炉装置上成功投运一个多月。目前, 低NOx燃烧器运行平稳, NOx排放由之前的150mg/m3左右, 下降至80mg/m3以下。这标志着我国裂解炉用燃烧器技术又迈上了一个新台阶, 不仅为我国乙烯裂解炉燃烧器摆脱长期进口局面提供契机, 更为乙烯化工产业绿色发展奠定坚实基础。

据了解, 我国乙烯裂解炉用燃烧器技术长期被国外专利商垄断, 尤其是大型裂解炉燃烧器严重依赖进口。目前, 运行的燃烧器 (包括进口设备) NOx排放绝大部分都超过100mg/m3。

天华院作为国内燃烧技术主要的研究开发机构, 拥有一支研发乙烯裂解炉用燃烧器的科研骨干队伍和世界最先进的流体动力学计算 (CFD) 模拟软件及热态试验装置。近年来, 他们在燃烧器的性能上进行了大量卓有成效的探索。在天津石化百万吨乙烯装置的11台10万吨/年裂解炉中, 有1台裂解炉底部燃烧器采用了天华院自主研发的新型燃烧器。经专家鉴定, 与引进的燃烧器相比, 自主研发的新型燃烧器火焰更给力, 性能更优。随后在中国石化科技部的组织和支持下, 该院又改进、研发了新的燃烧器。武汉80万吨/年乙烯项目裂解装置中的1104台燃烧器全部采用了该院产品, 从2013年8月开车至今一直运行良好, 火焰扁平刚直, 满足热通量曲线要求, 过剩空气系数低, 噪音低, 受到用户好评。

业内人士称, 改进燃烧方法及使用各种低NOx燃烧器是裂解炉NOx抑制技术中最简单经济的。在中国石化推出碧水蓝天环保计划后, 天华院根据新的环保标准, 以NOx排放低于100mg/m3为突破口, 通过CFD模拟、热态试验、多方案比较等手段, 成功研发出了具有自主知识产权、达到国家环保新要求的裂解炉燃烧器。

燃烧器是乙烯裂解炉的重要组成部分, 裂解炉所需的热量是通过燃料在燃烧器中燃烧获得。燃烧器的型式、性能和配置都会影响裂解炉的性能, 关系到裂解炉能否长周期安全稳定运行。裂解炉的大型化及对人们对环保的重视, 对燃烧器提出了更高的要求, 如火焰长度、形状、炉内热通量分布、NOx排放等。