烧嘴的保护措施

2023-02-10

前言:

定州天鹭新能源公司是一个以焦炉气生产甲醇的环保型企业, 转化工段将焦炉气中的甲烷转化为一氧化碳和氢气, 转化炉是其重要的核心设备, 转化炉烧嘴的稳定工作关系着生产的稳定, 通过长期的生产运行, 结合经验和理论, 将保护烧嘴的脱盐水改造为直接使用锅炉给水, 设备改造投入很小, 对甲醇生产没有影响, 又可为公司节约电费, 油等多方面消耗, 是一个非常重要的技术改造。

一、关于烧嘴

烧嘴是工业燃料炉上用的燃烧装置的俗称, 可理解为“烧火的喷嘴”的简称。通常指的是燃烧装置本体部分, 有燃料入口、空气入口和喷出孔, 起到分配燃料和助燃空气并以一定方式喷出后燃烧的作用。定州天鹭新能源公司甲醇转化工段核心设备转化炉分为两个室, 上部是燃烧室, 下部转化室。燃烧室的烧嘴是主要工作设备, 燃烧室的温度是1100℃~1400℃内部是助燃气孔道, 是蒸汽和氧气混合气的通道;外面包裹一层蒸汽保护夹套, 通过的是中压保护蒸汽;其外又有一层水路保护夹套, 西南化工研究院设计是用烧嘴保护泵将脱盐水加压, 然后打到烧嘴水夹套层, 这样可以保护烧嘴不被烧坏, 延长烧嘴使用寿命, 有利于生产的稳定进行。

二、烧嘴保护泵作用

(1) 、脱盐水压力原为0.8Mp左右, 将脱盐水加压到约2.1Mp, 由于系统压力约2.1Mp, 这样可以形成很小的压差, 有利于烧嘴不被压差压坏, 保护烧嘴性能的稳定。 (2) 、由于烧嘴保护泵是离心式的, 为脱盐水提供的压力是稳定的, 可为烧嘴运行提供稳定的压力保障。 (3) 、烧嘴保护泵为烧嘴提供约13m3/h的脱盐水, 由于压力稳定, 脱盐水流量也是稳定的。 (4) 、燃烧室的温度是1100℃~1400℃, 脱盐水上水约20℃, 通过换热回水脱盐水温度约50℃, 保护烧嘴不被烧坏。

三、改造方案

利用锅炉给水上水替代脱盐水, 从锅炉给水上水管道开管路引水进入烧嘴保护水上水管路, 烧嘴保护水回脱盐水上水。

四、存在问题及解决方案

(1) 、压差问题, 系统压力约2.1Mp, 锅炉给水压力约3.9Mp, 直接通入压差很大, 在锅炉给水上水与保护水上水之间加上一个截止阀, 通过阀门开度的调节可以调节锅炉给水进保护水上水的压力。与系统可以形成很小的压差, 同样起到消除压差, 保护烧嘴不被压坏的作用。 (2) 、流量问题, 脱盐水进保护水上水的流量大约是13m3/h, 只要加大锅炉给水的流量13m3/h, 保持锅炉给水的压力不变, 通过截止阀的调节, 就可以保证流量的稳定。 (3) 、温度问题, 燃烧室的温度是1100℃~1400℃, 而进烧嘴的脱盐水温差大约是30℃, 也就是说, 用保护水换热并不是其主要目的。锅炉给水的上水温度大约120℃左右, 与燃烧室的温差也是很大, 同样可以起到换热的作用。 (4) 、流量计问题, 化二院设计的流量计是不耐高温的, 如果改造为锅炉给水, 需要耐高温的流量计, 烧嘴上回水的流量计都要进行改造, 这方面的的改造, 大约需要18000元。 (5) 、水质问题, 锅炉给水是脱盐水经脱盐水预热期后, 去公辅工段的除氧站, 用过热蒸汽除氧后的水, 从水质问题角度来说, 脱去了氧, 在如此高的压力下, 减少了对设备的氧化, 是比脱盐水更好的水。

五、所需材料

碳钢管道￠50×3×1500;不锈钢管道￠50×3×3000;碳钢截止阀DN50 PN6.4;垫片DN50 PN6.4 D1221;垫片DN50PN4.0 D2222;耐高温孔板流量计两个 (温度≥200℃) 。

六、工程造价

两个孔板流量计的价格高, 大约18000元, 其余设备零件总共约2000元, 总计约20000元, 这项技改, 维修工段就可以自己完成。故人工费可以忽略不计。

七、改造方法

(1) 材料确定, 和维修工段确定所需材料, 材质及长短等。 (2) 提前采购, 没有的设备提前向采购部采购;管道类维修要提前预制;垫片阀门仓库有, 提前开票在仓库领取。 (3) 等待计划停车的日子。 (4) 停车后, 开动火证, 将所需防火措施准备好。 (5) 关闭锅炉给水上水, 保证管道无水, 烧嘴上水管道无水。 (6) 维修, 电工到位。 (7) 管道焊接, 阀门加垫片。 (8) 流量计改造。 (9) 后期观察。

八、经济效益

(1) 电费节省, 烧嘴保护泵的功率是30k W/h, 工业用电每天不同时段的价格不一样, 保护泵要一开一备, 24小时远转。从保定地区来看, 可以按0.6元/kw平均去计算。按一年来计算大约可为公司节省约15万元。0.6×30×24×30×12=155520元。

(2) 维护费节省, 每年烧嘴保护泵都要出现漏油, 设备流水, 电机烧坏的问题, 笔者能力有限, 但大约每年可为公司节省约5000元的维护费用, 这包括设备内件更换, 加油等费用。

九、改造优点

每年可以为公司节省电费开支约15万元;每年可为公司节省维修费用约5000元;锅炉给水的水质优于脱盐水, 更好的保护烧嘴, 保护管道;减少了现场工作的劳动强度;、烧嘴保护泵可以作为备用;如果以后在建立相同的焦炉气生产甲醇生产工艺, 可以节省保护泵的费用, 地面设施的费用。简化工艺流程, 生产更稳定的运行;锅炉给水的改造, 达到了相同的压差, 不影响换热。对于工艺生产没有很大的影响。

结语

化工生产的工艺优化是在不断地改进和创新的, 有了这些才不断地推进着化工的不断前行, 无论从工艺角度还是经济角度, 烧嘴保护泵的改造都很有必要, 尽快的将这项技改投入使用, 从点滴做起响应公司节能降耗的号召。

摘要：西南化工研究院设计的烧嘴是用烧嘴保护泵通过将脱盐水加压, 然后打到烧嘴水夹套层, 这样可以保护烧嘴不被烧坏, 延长烧嘴使用寿命, 有利于生产的稳定进行, 甲醇转化工段将烧嘴保护泵加压打脱盐水改造为直接使用锅炉给水, 一方面为公司节省约15万元/年的电费消耗, 另一方面节省烧嘴保护泵的设备投入, 基础建设投入费用及维修费用, 降低员工劳动强度。

关键词：烧嘴保护泵,锅炉给水,改造