鍋爐燃燒催化油漿引起的問題及對(duì)策

劉運(yùn)飛

【摘要】電廠鍋爐燒催化油漿項(xiàng)目為公司優(yōu)化增效項(xiàng)目，將處理后的油漿（澄清油）代替減壓渣油作燃料油。由于燃料的變化，給鍋爐運(yùn)行帶來了很多問題。通過原因分析，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)問題，提出解決辦法，保證鍋爐平穩(wěn)運(yùn)行。

【關(guān)鍵詞】燃油鍋爐；催化油漿；積灰

1、前言

公司現(xiàn)有催化裂化裝置每小時(shí)副產(chǎn)油漿約40噸。由于油漿中攜帶少量催化劑粉末，導(dǎo)致油漿中機(jī)械雜質(zhì)和灰分較高，只能作為工業(yè)重油廉價(jià)出廠。隨著油品市場(chǎng)價(jià)格變化，這部分產(chǎn)品已面臨賠本倒貼。決定采用新技術(shù)對(duì)油漿進(jìn)行脫灰處理，將處理后的油漿（澄清油）代替減壓渣油作燃料油，被替代的減渣作為催化裂化原料，以取得更好的經(jīng)濟(jì)效益。

2、引起的問題

熱電車間共有6臺(tái)蒸汽鍋爐，1#～3#為中壓鍋爐，4#～6#為高壓爐。1#爐DG-120/39-2 1976年投產(chǎn)，2003年停用，2008重新投用。2#、3#爐Y-130/39-2投產(chǎn)日期分別為1976和1979年。4#鍋爐SG-220/9.8-Y296，投產(chǎn)日期為1990年12月。5#、6#爐HG-220/9.8-Y 2001年11月投產(chǎn)。鍋爐油槍采用機(jī)械霧化，燃燒生產(chǎn)裝置減壓渣油，混燒瓦斯氣。鍋爐摻燒至全燒催化油漿后，鍋爐在燃燒運(yùn)行方面出現(xiàn)了一系列問題：運(yùn)行初期油過濾器、油槍噴嘴經(jīng)常出現(xiàn)堵塞；對(duì)流室、煙道積灰嚴(yán)重，鍋爐出力下降。

2.1油過濾器、油槍噴嘴堵塞

投用初期經(jīng)常出現(xiàn)油槍、油過濾器堵塞。油漿和管道中含有的機(jī)械雜質(zhì)，易造成油槍噴嘴磨損，降低霧化效果，同時(shí)易造成油濾器堵塞。需經(jīng)常將油槍停下進(jìn)行清理，更換霧化片，清理油過濾器。由此不僅操作難度增大，同時(shí)也不利于鍋爐安全運(yùn)行。

2.2對(duì)流室、煙道積灰嚴(yán)重，鍋爐出力下降

鍋爐爐膛、對(duì)流室及尾部煙道積灰嚴(yán)重，粘附有大量粉末，致使鍋爐效率、產(chǎn)汽能力降低。

積灰后鍋爐傳熱效果降低。為了達(dá)到一定的負(fù)荷，只有增加爐溫，導(dǎo)致排煙溫度大幅度升高，熱效率下降。鍋爐燃燒油漿4個(gè)月后，在實(shí)際負(fù)荷為184.9t/h時(shí)，屏過出口煙溫和高過出口煙溫已接近熱力計(jì)算匯總表中數(shù)據(jù)（熱力計(jì)算匯總表中數(shù)據(jù)為220t/h負(fù)荷情況下），而低過出口煙溫和預(yù)熱器出口煙溫已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過設(shè)計(jì)計(jì)算煙溫。（見表1、表2）

3、問題分析及對(duì)策

燃料的變化是引起問題的根源，渣油由減壓蒸餾裝置產(chǎn)出，油漿是從重油催化裂化裝置產(chǎn)出，兩者存在很大差異。之前曾實(shí)驗(yàn)過用油漿替換減壓渣油作為鍋爐燃料，油漿中含有的膠質(zhì)和催化劑顆粒等雜質(zhì)使鍋爐受熱面結(jié)焦積灰嚴(yán)重，致使鍋爐無法長(zhǎng)周期運(yùn)行，不得不重新?lián)Q為減壓渣油。2015年利用脫灰劑和沉降法凈化油漿，用澄清后的油漿代替減壓渣油。對(duì)澄清后催化油漿與減壓渣油的性質(zhì)進(jìn)行了元素分析（見表3）。結(jié)果表明：澄清后油漿的特性同渣油相比。碳的比例增加，氫的組分下降，粘度下降明顯，熱值大幅度降低，由此油漿單位發(fā)熱量比渣油低，產(chǎn)汽燃料油單耗上升。

可以看出，灰垢主要含有氧化硅、氧化鋁、氧化鐵和鎳釩金屬氧化物等。催化裂化的催化劑主要成份是SiO2及Al2O3，是灰垢的主要來源。所以在運(yùn)行中要嚴(yán)格對(duì)上游澄清油漿進(jìn)行質(zhì)量控制，降低油漿固含，降低油漿催化劑含量。

催化油漿噴入爐膛燃燒之后，生產(chǎn)的無機(jī)礦物質(zhì)，絕大部分隨煙氣進(jìn)入鍋爐對(duì)流室，由于過熱器阻擋，其中一部分較大的粉末在對(duì)流室沉積，剩余部分隨煙氣進(jìn)入尾部煙道，由于煙氣流速變小，同時(shí)換熱器管束為錯(cuò)列布置，相當(dāng)一大部分粉末沉積在尾部煙道中，只有較少的粉末最后被煙氣帶走。這些粉末粘附在爐膛中、管壁上，造成傳熱效果降低。為了達(dá)到一定的蒸汽負(fù)荷，只有繼續(xù)增加燃料，導(dǎo)致尾部煙道煙溫大幅度升高。不得不定期停爐處理。

對(duì)于目前廠內(nèi)燃油鍋爐，沒有清渣排灰措施，煙道上也沒有除塵裝置，解決對(duì)流室、煙道積灰非常困難，長(zhǎng)期不處理影響鍋爐效率、產(chǎn)汽能力。目前為滿足燒油漿的需要，采取對(duì)鍋爐定期維修，清除爐膛、受熱面積灰。積灰的清除主要采用機(jī)械清除（包括人工、高壓水槍等），人工清灰主要包括屏式過熱器和高溫過熱器及爐膛內(nèi)水冷壁管。人工清灰需要用刷子或鏟子等工具對(duì)積灰部位進(jìn)行清掃，清掃掉落的積灰裝袋運(yùn)走。高壓水槍清灰，是在鍋爐受熱面上方區(qū)域用除鹽水沖洗受熱面管束，水經(jīng)過管束間，通過水的攜帶作用將附著在管壁上的灰分帶往低處，逐層清理。水經(jīng)過低溫過熱器，省煤器，空氣預(yù)熱器，最后流淌至灰斗處排至爐外，在爐外再將排出的灰分收集清理，直至灰斗處流出的水清澈為止。清灰前后鍋爐煙溫對(duì)比，見表6、表7。

清灰后相同負(fù)荷下，鍋爐煙溫大幅度降低，清灰效果明顯。目前鍋爐定期機(jī)械清灰基本能滿足運(yùn)行要求。長(zhǎng)期看需要對(duì)鍋爐除塵措施進(jìn)行完善，增設(shè)過熱器及尾部煙道吹灰器，在線處理積灰情況，減少清灰停爐次數(shù)。

4、結(jié)束語

鍋爐燃料油改燒催化油漿，通過近一年的摸索，已能基本實(shí)現(xiàn)安全穩(wěn)定長(zhǎng)周期運(yùn)行。改燒油漿后，盡管設(shè)備維護(hù)費(fèi)用增加，操作難度增大，可產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益顯著，截止至今年11月，已燃燒油漿21萬余噸，為公司創(chuàng)效四億余元。

參考文獻(xiàn)

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