安徽晋煤中能化工股份有限公司1#合成氨装置采用间歇式固定层煤气发生炉生产半水煤气，现运行13台Φ2800 mm锥形造气炉。生产半水煤气的同时还有大量含有CO、H2和CH4等可燃气体的吹风气产生，温度常达200～300 ℃；同时还有大量具有一定热值的废渣、废灰产生，如直接排放，既浪费能源，又污染环境。公司现有1套60 t/h、2.5 MPa上燃蓄热式造气吹风气回收装置。该装置以高热值的合成气为点火源，对合成放空气有一定的依赖，在合成气紧张或波动时，造气吹风气燃烧炉燃烧不稳定；副产蒸汽压力等级低，热能综合利用率低。此外，目前甲醇系统计划配套改为低压单醇系统,而低压单醇生产与合成氨生产的最大区别是压力低，合成放空气（CH4 7%～9%）的热值比合成氨的放空气热值低50%，无法点燃造气吹风气，需配烧大量的氢气或水煤气。为此，公司经考察论证，决定新建1套新型三废混燃炉余热回收装置。
新型三废混燃炉余热回收装置是以造气炉渣或煤为点火源来回收造气吹风气，可不烧或少烧合成点火气，更无需配烧氢气或水煤气。仅此一项，理论可多产甲醇10%以上。同时，工艺更先进，生产更稳定，蒸汽压力高，综合热能利用率高。
9～13台Φ2800 mm造气炉，配套4台D600-1.28型造气风机；吹风气平均温度为220 ℃；造气炉每个循环130 s，吹风时间22 s；9～13台造气炉的吹风气平均气量为60000～85000 m3/h；开9～13台造气炉，吹风气可产5.29 MPa、450 ℃蒸汽19～27 t/h。
造气炉渣、除尘器细灰、掺配无烟煤混合料需产5.29 MPa、450 ℃蒸汽48～56 t/h；混合料消耗量为14.9～17.4 t/h。共计产蒸汽75 t/h。烟气量222000～230250 m3/h。三废混燃炉的布风板设计产蒸汽48～56 t/h，布风板的有效直径4600 mm。
三废混燃炉由四部分组成：一是混燃炉，采用钢制外壳，下部为沸腾床，渣、煤在下部混燃，有风室、采压点、观火孔、加煤口，中部有吹风气进口、合成弛放气喷头等；二是组合式除尘器，上半部为除尘器，中心筒采用耐高温不锈钢板1Cr25Ni20Si2制成，除尘器采用顶进底排气式高温旋风除尘器，底部为沉降式水封；三是热量回收部分，有水冷屏、蒸汽过热器、对流排管、省煤器、空气预热器等；四是电除尘器及烟囱。
三废混燃炉流程按工艺流程、烟气流程和汽水流程进行设计。
1.工艺流程
9～13台Φ2800 mm造气炉的吹风气分两路分别从东、西两侧的吹风气进口管送入混燃炉，经配风后进行燃烧，产生850 ℃左右的高温烟气，经组合式除尘器除尘后进入余热锅炉；然后依次经过水冷屏、蒸汽过热器、锅炉对流管束、省煤器、空气预热器、电除尘器及水膜除尘器；最后经引风机、烟囱排入大气。锅炉给水泵送来的102~106 ℃除氧后的脱盐水经过省煤器、水冷屏及对流管束后进入汽包并产生蒸汽，然后再加热至约450 ℃送往5.29 MPa蒸汽总管供汽轮机发电，再供生产系统使用。
2.烟气流程
造气产生的废渣、废灰、废气和提氢后的合成放空气及部分无烟煤沫在混燃炉内同时燃烧，产生的高温烟气经组合式除尘器除尘后，依次进入蒸汽过热器、余热锅炉、省煤器、空气预热器、静电除尘器，符合环保要求的烟气由引风机送入烟囱放空，组合除尘器的细灰由下部水封排出。
3.汽水流程
由热电化水岗位来的除盐、除氧水经给水泵提压后进入省煤器换热，换热后进余热锅炉对流管束换热汽化，之后去锅筒汽水分离；饱和蒸汽经蒸汽过热器过热，由主汽阀输出，送汽轮机使用。
新上的75t/h三废混燃炉余热回收装置在结合现有的1套60 t/h、450 ℃、5.29 MPa三废混燃炉余热回收装置的运行实践经验基础上, 还进行了以下优化改进。
1.为保证混燃炉在1000 ℃以上的工作温度下长周期运行，承受炉内正负压频繁变换，对保温结构做了改进，即在原有基础上新增1层轻质黏土砖，使保温层厚度由以前的500 mm增至550 mm，可减少热损失，延长设备的使用寿命。
2.在余热锅炉过热器前增设水冷屏，在降低高温烟气的同时均布高温烟气，避免过热器局部过热，有效保护蒸汽过热器。
3.考虑烧型煤时炉渣颗粒小、灰尘相对较多的情况，燃烧炉的稀相区与上烟道之间的距离增加1.2 m，组合除尘器相应加高，增加了小粒径可燃颗粒的二次燃烧时间，增加了吹风气在炉内及除尘器的燃烧时间，使吹风气能够充分燃烧，进一步降低了组合除尘器下灰的残炭量。
4.把组合除尘器原来的万能弧隔墙式下灰方式改为螺旋下灰方式，去掉2个落灰管，解决了除尘器及下灰管堵塞的现象。
5.调整炉内水冷件的结构，优化水冷件上集箱和锅筒的安全垂直距离。改进后水冷件运行周期长，避免了局部高温鼓泡现象，并提高了热效率。
6.沸腾端由原来的耐磨浇注料改为磷酸盐耐磨砖，延长三废混燃炉的运行周期，检修方便、快捷。
7.用冷渣机回收热渣的热量，提高热效率。
采用以上优化设计方案，可产生较好的经济效益。
1.产汽量75 t/h，蒸汽价格按150元/t计算，则产生效益8910万元。
2.与现有上燃蓄热式造气吹风气回收装置相比，节约合成放空气用于提氢，节省水煤气；阻力低，理论合成氨增加5%，甲醇产量增加10%。合成氨生产规模按15万t/a、增产比例1%算，则年增产量1500 t，单价按2600元/t计；则年增产效益390万元。
3.运行费用中煤、渣为3909.3万元，除尘器细灰为593万元，脱盐水为249.5万元，电耗为475.2万元，年折旧及其他费用为236.9万元。
以上合计产生效益3836.1 万元，总投资约1858.75万元，预计6个月内即可收回全部投资。
综合以上情况，同时根据公司的生产负荷，决定新建1套产蒸汽75 t/h、5.29 MPa三废混燃炉余热回收装置，所产蒸汽配套抽汽背压式汽轮机（CB15-4.9/1.27/0.49）发电机组发电，发电后的蒸汽压力降为1.27 MPa和0.49 MPa两个等级，再用于化工生产，以有效提高综合热能利用率，实现了“三废”循环再利用，达到清洁生产的目的。