废液焚烧余热锅炉情况汇报

1、废液焚烧余热锅炉情况汇报主要内容一、技术背景二、废液焚烧余热锅炉专利技术介绍三、齐鲁石化丙烯腈废水焚烧余热锅炉节能技 术改造简介 四、石家庄炼化化纤部环保车间42单元 废水焚烧余热锅炉项目情况与技术特点一、技术背景目前，针对化工、造纸行业，生产中产生大量工业废水、黑液，废水中含有大量的化学成分，例如：液态氢氰酸，硫铵、以及各种有机物等，可生化性差，不能进行生化处理。国内外对工业废液处理方法主要有：向地下深处高压注射和废水焚烧的方法。国外主要采取向地下深处高压注射的办法，但成本非常高，同时，限制条件非常多；国内通常采用焚烧处理的办法，通过废水焚烧炉焚烧有毒废水，使废水在燃烧过程中分解成为无毒气体

2、，排入大气。一、技术背景 由于废水中含有大量的水分，可燃性差，因此燃烧过程中须消耗燃料：渣油或天然气，使炉温保持在900左右，以便废水有效分解。同时，由于废水中含有的大量化学物质，在焚烧过程中，由于发生了物理化学反应，燃烧产物附着在换热管壁上，随着高温烟气的冲刷，燃烧产物的水分的蒸发，产物变成不可分解、坚硬且难清除的灰垢，并在很短的时间内堆积在换热管通道中，使得烟气的流通截面积变小，最终使锅炉无法正常的运行。一、技术背景 国内大多数厂家的废水焚烧炉设备的投资巨大（例如，安庆、湛江引进日本技术，投资达几千万元），不适合中国国情。目前国内外有些厂家的工业废水直接排入江河，造成环境污染，国内现在只有

3、少数厂家采用废水处理装置，主要有以下几种： （1）简易立式焚烧炉 （2）有靠管壁对流传热的传统水管式锅炉 （3）烟管式锅炉一、技术背景 以上几种锅炉结构简单，投资少，易于超作，有一定的经济效益和社会效益，但缺点也不少：烟气余热利用极低，锅炉的效率低下，400600的高温烟气直接排入大气，浪费能源，污染环境，增加设备的回收成本；除尘清灰工作条件恶劣，工人劳动强度大。从废水焚烧炉中出来的烟气达900，烟气中含有大量的碱尘和熔融物，碱尘越积越多，会变得很坚硬，难以清除，有时需要用风钻才能清除;一、技术背景除尘清灰工作时间长，一次要几天至一周左右。如果停炉时间较长，黑液和废水量太多，无法存储，只好排入

4、江河或土壤，造成环境污染，如果不能排放处理，只能停止生产，造成更大的经济损失。余热锅炉与锅炉尾部受热面容易积灰，换热效果差，造成排烟温度提高，极易损坏引风机。 针对废水焚烧余热锅炉结渣严重、运行周期短的技术难题，大连理工大学组织技术攻关，于2003年成功解决了齐鲁石化腈纶厂丙烯腈装置废水焚烧余热锅炉结渣堵管难题，运行周期从25天延长到310个月，并获得了废水焚烧余热锅炉专利：发明专利（专利号：ZL 2005 1 0045865.0）实用新型专利（专利号：ZL 2005 2 0089342.1） 二、废液焚烧余热锅炉专利技术介绍二、废液焚烧余热锅炉专利技术介绍 本专利所述的废液焚烧余热锅炉是一种

5、新型的、安装简便、造价相对便宜、热效率高、容易清灰、适应各种负荷要求的废液焚烧余热锅炉，它能利用燃烧废水产生的余热去生产热水、蒸汽、热风，同时本身结构的设计还能够使灰垢变得稀松，即使附着在换热管上，也很容易清除。同时碱尘自动清灰分离、自动收集，甚至还可以自动输送排渣。二、废液焚烧余热锅炉专利技术介绍本专利所述的废液焚烧余热锅炉与现有的技术相比，具有如下优点：（1）废水焚烧炉部分为卧式圆筒状内衬隔热耐火材料组成，在其一端布置燃烧系统，同时炉筒上布置多个废水喷嘴，与筒体成3045度夹角交错布置，大炉膛保证燃烧时间，达到充分分解有毒物质的目的。 （2）余热锅炉部分充分考虑行业特点和废液特点进行设计，

6、大间距的凝渣管排和换热管排技术，杜绝了集结干硬灰的可能性。二、废液焚烧余热锅炉专利技术介绍（3）检修通道 在凝渣管排中间留有检修通道，便于工人进入炉内清灰，同时也起到灰尘沉降的作用，降低了碱尘在管壁上附着黏结的可能性，延长了运行周期。（4）换热管可以为光管、翅片管等不同的结构形式，翅片管的使用在考虑积灰的前提下，大大提高了换热系数，降低了设备的体积。（5）检修炉门 锅炉两侧炉墙采用耐火砖墙，并在耐火砖墙上开有大尺寸检修清灰炉门，以便于停炉清灰。二、废液焚烧余热锅炉专利技术介绍（6）自动吹灰装置的使用，可使烟气中大量的灰尘、碱尘自动分离、收集的自动化操作，降低劳动强度，改善了工作条件，同时改善了

7、环境污染，不必中途停炉清理，确保废水焚烧炉的连续运行。实际运行时间已经由原来的几天延长到3个月，大大超过设计指标。 （7）为了便于碱尘或灰尘处理，最好在锅炉的底部设灰尘输送系统。二、废液焚烧余热锅炉专利技术介绍（8）燃料适用性 本专利完全适合于各种燃料，尤其对燃烧重油或渣油更具有独特的适应性。（9）本专利可以用来产生蒸汽，也可以用来产生热水或加热其他液体，供生产使用。三、齐鲁石化丙烯腈废水焚烧 余热锅炉节能技术改造 项目背景 齐鲁石化丙烯腈厂废水焚烧炉用于焚烧有毒废水，排烟温度850，能源浪费严重，2000年增上火管式余热锅炉，产生1.0MPa蒸汽，但改造后结渣非常严重而长期停炉。三、齐鲁石化

8、丙烯腈废水焚烧余热锅炉节能技术改造 三、齐鲁石化丙烯腈废水焚烧余热锅炉节能技术改造 改造方案 在大量理论研究和实验分析的基础上，研究了结渣的成分和具体成因，进行多次技术攻关，最终采用： 角管式水管炉， 活动炉门 清渣通道与凝渣管相结合 光管与翅片管共存 脉冲吹灰器 2003年1月一次开车成功，设计运行周期由原来的23天延长至3个月，实际运行超过7个月。 三、齐鲁石化丙烯腈废水焚烧余热锅炉节能技术改造 设计图 三、齐鲁石化丙烯腈废水焚烧余热锅炉节能技术改造 三、齐鲁石化丙烯腈废水焚烧余热锅炉节能技术改造 三、齐鲁石化丙烯腈废水焚烧余热锅炉节能技术改造 经济效益 山东省节能公司利用世行节能贷款投资

9、，在2003年3月通过用户验收，当年核定年经济效益600多万元。 其它丙烯腈等企业也存在类似问题，因此该专利技术具有推广价值： 抚顺石化 大庆石化 吉化 金山石化 成都化纤 四、石化纤废水焚烧余热锅炉项目技术特点废水焚烧余热锅炉现状分析 石家庄化纤有限责任公司环保车间的废水焚烧余热锅炉采用意大利技术，由于换热管积灰结渣严重，每12个月必须停炉进行清灰除渣检修，运行周期短、能耗高。公司于2007年采用烟管式余热锅炉型式，更换了余热回收产汽段，换热管积灰结渣更为严重，运行周期不足一星期。 四、石化纤废水焚烧余热锅炉项目技术特点废水焚烧余热锅炉现状分析 根据对目前国内同类装置的运行状态分析，造成不能

10、长期运行的原因主要是所焚烧的废水中各种盐类和聚合物等杂质含量高，烟气中含有大量灰渣，且灰熔点较低，在烟管进口段处于熔融状态，黏结在烟管上，随着烟气的流动，黏结量迅速增加，造成严重结渣堵管，不能正常换热而必须停炉进行清灰除渣检修。 四、石化纤废水焚烧余热锅炉项目技术特点废水焚烧余热锅炉现状分析 意大利余热锅炉 由于受到锅炉结构的影响，目前打开炉门进行清渣，并不能有效的清除管壁上附着的黏结物，为后来的结渣的产生创造了生成条件，同时，清除的灰渣落到的锅炉的下锅筒的换热管区域，不易清除，影响了气体流通，炉管上的积灰结渣速度快，不仅影响传热，造成烟风阻力大，风量严重不足，燃烧不完全，负荷大幅下降。运行周

11、期只有37天就必须停炉检修。随着时间的推移，灰渣残留物完全凝固，清渣十分困难。四、石化纤废水焚烧余热锅炉项目技术特点 根据齐鲁石化和抚顺石化类似项目的经验，以及对石家庄化纤有限责任公司环保车间的废水焚烧余热锅炉项目燃料和结渣的初步分析，余热锅炉结渣的主要原因是废液中的杂质焚烧后产生的灰分受激冷而凝结成粘性熔渣造成的。 废水焚烧余热锅炉现状分析 四、石化纤废水焚烧余热锅炉项目技术特点废水焚烧余热锅炉改造方案 为解决此清灰能力难题，克服结渣积灰现象，结合大连理工大学废水焚烧余热锅炉发明专利技术特点和废水焚烧与结渣的具体情况，对石家庄化纤有限责任公司环保车间的废水焚烧余热锅炉的设计提出以下建议： 四

12、、石化纤废水焚烧余热锅炉项目技术特点废水焚烧余热锅炉改造方案（1）改善燃烧，提高焚烧炉炉温达到950（最低不低于900），使燃料充分燃烧，并使有毒成分、聚合物、硫酸盐和碳酸盐充分分解，削弱结渣生成的基础，同时改善焚烧炉的通风，使渣油中的炭粒子燃烧不积炭。（2）对废液和渣油中的硫进行处理，降低烟气中SOX的含量。（3）采用“大连理工大学废水焚烧余热锅炉发明专利”集成技术，采用无下锅筒的角管式水管余热锅炉的设计结构，灰渣可落下方灰斗，可达到自清灰功能，防止因结渣而堵管。四、石化纤废水焚烧余热锅炉项目技术特点废水焚烧余热锅炉改造方案（4）烟气进口处设置凝渣段和多个检修通道。由于结渣多发于受热面前段，

13、在高温处设置3组12排大节距对流管束，使烟气在该区冷却，拦截灰渣而不进入主换热区。凝渣段换热面上允许有一定结渣，但不会搭桥，不影响锅炉运行。（5）在设备下部设置落灰斗和清灰门，便于在线清灰。（6）在锅炉、省煤器的侧面炉墙增加激波脉冲吹灰器，以延长锅炉的运行周期。（7）在锅炉的侧面炉墙上安装多个活动炉门，利用螺栓将其把在两侧的框架上，便于不停炉在线除渣和停炉检修清灰。四、石化纤废水焚烧余热锅炉项目技术特点废水焚烧余热锅炉现状分析 （8）由于采用活墙结构，为减轻维修的劳动强度，炉墙采用轻质耐火材料，即采用耐火陶瓷纤维，减轻炉墙重量；（9）吸收齐鲁的经验，在炉体内侧适当增加固定耐火砖的支架；（10）

14、为了观测水管的结渣情况，在中部的适当位置加一个观测门，用于观测炉内的结渣情况。四、石化纤废水焚烧余热锅炉项目技术特点改造方案烟气侧参数：进废锅烟气温度：95050余热锅炉排烟温度的要求控制在：220300； 焚烧炉阻力不超过：1500Pa 废液量：10t/h，温度：105；废液燃烧部分燃烧浓缩后废液，组成另表；助燃燃料、顶部烘炉燃料均为热有机废液。四、石化纤废水焚烧余热锅炉项目技术特点改造方案 余热锅炉型号：QC50/960-20-2.0 锅炉设计参数： 四、石化纤废水焚烧余热锅炉项目技术特点废热锅炉的设备介绍 1、自清灰角管式余热锅炉自清灰角管式余热锅炉是一种利用集箱和下降管作为支架的水管余

15、热锅炉，锅炉结构紧凑，支撑结构简单可靠。整台锅炉由布置在上下纵向的八根219的集箱和四角垂直布置的下降管支撑。角管锅炉两侧炉墙采用耐火砖，并在耐火砖墙上开有大尺寸检修炉门，以便于停炉检修。 四、石化纤废水焚烧余热锅炉项目技术特点废热锅炉的设备介绍 2、省煤器根据经验，省煤器考虑防腐蚀问题，建议考虑将省煤器的管材料改为耐硫酸腐蚀的ND钢（09CrCuSb,化学成分见GB150-1998的附录H4），达到抗腐蚀的目的。3、控制系统根据用户的要求进行设计DCS系统，并应该配置相关仪表，如：给水温度、除氧器出水温度、蒸汽压力、水位计、省煤器的出口水温等；焚烧炉的出口、锅炉对流段的出口、省煤器的出口烟气

16、温度测量；氧化锆：流量计等。 四、石化纤废水焚烧余热锅炉项目技术特点废热锅炉的设备介绍 4、吹灰器的选用 由于烟气中含有一定量的灰尘，设备长期运行会使烟气侧的受热面上积灰影响设备传热性能。为保证换热设备能长期高效运行一种措施是在设计结构上保证受热面不易积灰另一种措施是采用高效的清灰系统来保证设备长期高效运行。 针对本设备热介质-烟气含尘量大的问题，在烟气对流段、预热段分别设置激波脉冲吹灰器约48个左右，来保证整个设备的吹灰效果。 四、石化纤废水焚烧余热锅炉项目技术特点脉冲燃气吹灰技术的设备介绍 利用可燃混合气爆燃产生的高温高压燃气吹扫受热面积灰。具有瞬间释放能量，烟气流中具有较强的多锯齿冲击波

17、，对积灰冲刷力大，对各种排列的换热管绕射作用强、能量集中等特点，对于附着力强的粘性积灰也能容易地吹扫掉。 混合气爆燃瞬间由于部分化学能转化成强声能，因而伴生声压级达150160dB的强声，其声压可达15002000Pa，对附着积灰有强烈的拉拽作用。另外伴生声波频率较低（30150Hz），绕流性能好，在炉内空间传播不易衰减，具有强声清灰作用。 四、石化纤废水焚烧余热锅炉项目技术特点脉冲燃气吹灰技术的设备介绍 由于爆燃产物从旋转脉冲燃气喷嘴喷射出的冲击波、超压现象在一定的烟道空间内，造成换热面上积灰温度不同程度的升高，使积灰层软化，强度降低，因而更易吹除。 瞬间（约3毫秒）作用于受热面管上的冲击波气流具有一定强度，冲击波频率在10,00015,000Hz，使管子受到冲击，产生机械振打清灰作用。 脉冲燃气吹灰干净、彻底，因而受热管表面再积灰速度减慢，吹灰间隔长。 设备占地空间少，操作方便，基本不需维护。 四、石化纤废水焚烧余热锅炉项目