65 t/h三废炉是安阳化学工业集团有限责任公司20万t/a乙二醇装置的配套建设项目，主要回收合成氨系统新建16台Φ2.8 m煤气炉造气吹风气、尿素合成二分公司及净化分公司PSA放空气，配烧造气炉渣、造气除尘器煤灰、煤矸石、煤沫，每小时生产65 t、3.82 MPa的中温中压蒸汽。三废炉的投运对公司节能减排和降耗增效具有积极意义，但由于项目建设过程中存在的问题，造成项目投运时间滞后，以及项目投运前期一直达不到设计负荷及设计运行周期。
工艺流程
造气炉渣和煤灰混合后由螺旋给煤机送入混燃炉下部，与换热后120 ℃左右的一次空气进行流化燃烧反应，使三废流化混燃炉内温度升高，待炉内温度>650 ℃时，通入合成放空气与换热后120 ℃左右的二次空气，一并进入无焰燃烧器，再进入炉内燃烧。吹风气与二次空气一并进入预混器，再进入三废流化混燃炉内进行燃烧，烟气温度可达950～1050 ℃。出三废流化混燃炉的高温烟气经高温旋风除尘器、水冷屏、蒸汽过热器、余热锅炉、省煤器、空气预热器、三电场电除尘器，最后经引风机将烟气（150 ℃）送入烟囱放空。
存在的问题
1.原始设计中三废炉无入炉气体燃料快速安全隔绝系统
原始设计中，三废炉与现场原有4#锅炉共用1个烟囱，4#锅炉尾部烟气氧含量在8%左右，如果三废炉出现紧急停炉或用电中断的情况，这样的设计存在极大的安全隐患：当锅炉引风机或其他风机故障停运、跳车时，回收气体不能快速切断并安全隔绝，会造成大量可燃气体进入混燃炉、余热炉、电除尘器、烟道等，同时3种废气会直接与4#锅炉烟气混合，在气体流动的情况下产生静电，可能导致废气与烟气混合物在烟囱内发生爆炸。
2．三废炉组合式除尘器耐火材料使用周期短
2013年4月，首次出现除尘器筒体烧红现象，经停炉检查，发现两侧除尘器筒体内壁耐火砖被高速烟气冲刷损坏严重，造成筒体内壁耐火砖坍塌，隔热层损坏，从而导致除尘器筒体烧红，影响三废炉系统的长周期运行。
3.下渣管经常出现焊缝开裂现象
由于设计和施工问题，三废炉下渣管分别与燃烧室风帽板和一次风室钢板进行了焊接，由于管道两侧均已满焊，锅炉运行过程中，下渣管由于放渣升温产生热胀冷缩，导致管壁与燃烧室风帽板的焊缝开裂，床料漏至一次风室，西侧下渣管与一次风室钢板焊缝也出现开裂漏风。 另外，由于三废炉回收乙二醇PSA气后气体可燃成分高达60％以上，远远高于设计值31%，导致炉膛上部超温严重（1100 ℃以上），造成炉膛上部结焦，掉落的焦块影响锅炉床料的正常流化，堵塞冷渣器下渣管，造成排渣困难和下渣管经常出现焊缝开裂现象，影响了锅炉的正常生产。
4.上煤皮带上部未设置除铁设施
原设计中三废炉上煤系统没有除铁设施，入炉煤中存在的大量不规则金属物经常导致螺旋给煤机转子卡塞，时常引起给煤机跳车和床温波动，同时大量金属物进入炉膛床料后，造成床料流化逐渐恶化，局部结焦，影响给煤机长周期运行。
5.管线流通面积略小
随着公司乙二醇生产负荷的逐步提升，净化PSACO2产生的废气量由原来的10000 m3/h左右逐步提升至18000 m3/h左右，由于三废炉入炉气体管线流通面积略小，使得净化PSACO2逆放压力由25 kPa逐步涨至32 kPa，影响了抽真空的效果，导致一段尾气中的CO2含量超过4%的工艺指标要求，为了确保送界内CO产品气的纯度，净化工序不得已采取降低CO收率等措施，从而增加了生产成本。为配合净化工序优化PSA装置工艺指标，降低一段逆放压力，不得不在三废炉界区内开PSACO2的废气放空（放空量在8000 m3/h左右），导致蒸汽产量下降了4 t/h左右。
改进措施
1.增加1套安全保护系统
（1）在气化16台造气炉送三废炉吹风气的2根入炉管线（DN1200）、净化分公司解吸气入口管线（DN1000）、尿素厂PSA逆放气入口管线（DN400）均设油压速关阀门，在三废炉入口处将尿素厂PSA逆放气管线与净化分公司来解吸气管线（DN400）连通，紧急情况下，前4台阀门可迅速关闭，尿素厂PSA逆放气和净化分公司解吸气连通阀可打开放空。油压速关阀和连通阀均为油压插板阀。
（2）增设1套油压泵站，油压控制吹风气管线、净化分公司解吸气管线、尿素厂PSA逆放气管线上新增油压座板阀，利用油压控制阀门开关，配套设置联锁系统。
（3）为保证吹风气系统和2套PSA系统外送管线不超压，从而保证三废炉的安全运行，引风机和5台油压插板阀均加设联锁（当引风机跳车时，4台回收阀关，连通阀开）；引风机和新建16台造气炉吹风气回收信号加设联锁（当引风机跳车时，新建造气炉自动停止回收吹风气）；吹风气回收管线压力和新建16台造气炉吹风气回收信号加设联锁（吹风气管线压力高时，自动切换为放空）；尿素二分公司逆放气压力和联通阀加设联锁（防止管线超压）；净化分公司来解吸气总管压力和净化分公司解吸气去火炬阀门加设联锁。
2.优化三废炉组合式除尘器耐火材料
将三废炉组合式除尘器的分离器耐火材料改为耐磨刚玉可塑料，大大延长了浇注料的使用周期。
3.优化改进三废炉冷渣器下渣管线
为彻底解决下渣管线堵塞和焊缝开裂问题，公司技术人员对下渣管道进行了的优化改造，使东、西两侧的下渣管道可自由膨胀。改造后，下渣管与燃烧室风帽板连接处、下渣管与一次风室钢板连接处未再出现因焊缝开裂而停炉检修。
4.上煤皮带上部安装除铁器
在上煤皮带上部安装除铁器，大大减少了原料中金属物的带入，避免了给煤机跳车和床温波动以及床料结焦。
5.优化改进三废炉废气回收管线
为了减少净化PSACO2放空量，降低PSA装置逆放压力，同时提高三废炉的蒸汽产量，公司对三废炉废气回收管线进行了优化完善：在净化PSACO2来废气管线和尿素2套净化PSA装置废气回收管线之间增加连通，使来自净化PSACO2的部分废气通过2套净化PSA装置废气回收管线进入三废炉。这样，通过增加2根并联管线增加了废气回收管线的横截面积，在不进行大的改造且不影响安全生产的情况下，合理利用了闲置的管线，使入炉废气管线由3根DN200管线增加为5根DN200管线，实现了多条管线的并联，减小了管线阻力。
改进后的运行效果
优化改造前，净化PSACO2逆放气量为1.8万m3/h，由于管线阻力大和逆放压力高，不得不放空8000～10000 m3/h的PSACO2废气，以减少系统压力。三废炉经过综合优化技改后，实现了废气的全部回收，废气排放量减少8000 m3/h，运行周期大大延长，蒸汽产量大幅提升，达到了预期运行周期及设计负荷，为公司经济效益提升及企业环境改善发挥了至关重要的作用。
（安化 金兴玲 刘涛）