废热锅炉尾气中氧含量的影响及分析和调整

摘 要：介绍了废热焚烧锅炉的的原理，作用，分析了锅炉出口烟气氧含量对锅炉的影响及相应的处理方法。

关键词：废热焚烧锅炉；影响；调整

1 废热焚烧锅炉的分析

焚烧炉单元（B-1910）用于处理EO/EG装置生产过程中产生的气体（含乙烷、水气、VOC等有机气体）；焚烧炉单元用于焚烧此类多股废气，并满足最小及最大工况的焚烧要求，其作用是安全连续稳定的处理废气的同时并能利用余热回收1.0MPa中压蒸汽，同时尾气排放满足《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）二级和《危险废物焚烧污染控制标准》（GB18484-2001）的要求。

燃烧一定量的燃料，所需要的氧气量是确定的。如果烟气中含氧量过高，说明供入的空气多了，这些多出来的空气，同样要升到很高的温度，这样，它就抢走了一部分热量，降低了燃料的有效利用。同时，这些多余的空气是由鼓风机鼓入的，这也要多消耗鼓风机的电量，当然，它也随引风机排走，也要多消耗引风机的电量。但烟气中的氧气含量太少的话，会引起燃料不充分燃烧。

2 烟氧含量过高的害处

①过量的空气会带走大量的物理热，造成不必要的浪费；②降低了炉膛温度，增加燃料的消耗同时，也会造成物理不完全燃烧热损失；③增加电耗和机械磨损。④尾气氧含量过高，尾气中氮氧化物浓度过高。但烟气中的氧气含量太少的话，会引起燃料不充分燃烧。所以，通常規定锅炉烟气中氧气含量在3-6%为宜。

3 方块流程

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流程简述，为控制循环气系统乙烷，氮气和氩气积累，在循环气压缩机进口处有两股物流，一股直接去B-1910，以除去乙烷，另一股被送至乙烯回收单元PK-115以除去氮气和氩气，后送回收气压缩机K-320回收。来自废水VOC汽提塔的醛排放气，被送至废热锅炉B-1910，烧掉所含的有机物。来自蒸发器热水井的放空气，回收气压缩机K-320的密封气，干燥塔热井的放空气以及以及DEG/TEG塔热井的放空气。

装置排放的这几股废气，为合理的进行有效可行的高温焚烧，将废气进行如下分配：①反应系统循环放空气、乙烯回收单元放空气为两股高热值废气混合后送入焚烧界区 ，两气体的焚烧量控制在（386-1272 Nm3/h），如果管道上的流量显示超过此上限值时，或管道内压力低于30KPA时，系统联锁紧急放空。因其两股废气的热值高，低位发热量LHV=7084—7882Kcal/Kg，易着火燃烧，且压力均为P=0.11MPa，故两股气体混合后直接进入烧嘴，经燃料气点燃后在炉内进行高温焚烧。②VOC汽提塔顶排放气，因其本身主要以水汽为主，故让其先经过分液罐后进入炉内进行高温氧化。分液罐内的液体通过液位控制回路自动排放。③蒸发塔热井排放气、干燥塔井排放气、DEG/TEG塔热井排放气、DEG/TEG塔热井排放气、气体中主要以空气和水汽及少量氮气。这股气体先进入废气缓冲罐，去除水汽，再通过废气送风机送入炉内进行高温焚烧。④ 正常燃烧状况下，炉内温度维持在850-1100度左右，废气异常时炉内温度会出现波动，如超温需向炉内喷射冷却水来降温。温度过低时通过燃料气补燃来维持炉温。⑤焚烧后产生的850-1100度左右烟气进入余热锅炉和省煤器急冷降温，将高温烟气降到250度左右，并回收1.3Mpa饱和蒸汽，并入蒸汽管网。⑥降温后的烟气（约250度）由引风机抽至烟囱排放大气中。

EO/EG装置尾气焚烧炉B-1910设计处理尾气量为2t/h，但目前实际处理量为100-200Kg/h，远小于设计值，三台风机K-001/K-002/K-003处理能力过大，造成在B-1910运行时，炉膛负压过低，尾气氧含量过高（氧含量长期维持在10%以上）。

为了控制B-1910尾气排放指标，现场做出了一些调整操作，关小两台鼓风机的入口百叶窗，B-1910的运行参数发生了如下的一些变化：①炉膛温度从930℃升至970℃，B-1910设计燃烧温度为1000℃，如果需要增加循环气膜回收系统排放量导致炉膛温度继续上升，可到现场稍开鼓风机百叶窗，通入更多的空气来冷却炉膛，使炉膛温度控制在合适范围内，不超过1000℃为宜。炉膛温度和尾气氧含量在一定范围内是呈反比例关系的，即炉膛温度高，尾气氧含量会下降。②如果炉膛压力过低，不低于-100Pa，可考虑稍开低压氮气吹扫阀，来升高炉膛压力，但不要开的过大过快，以免氮气吹灭火焰。③如果尾气氧浓度过高，可以稍关鼓风机入口百叶窗，减少空气补充量，但要注意炉膛温度不要超温。

4 结论

通过上述的试验性调整，我们得出了一下结论：

①增加给风量，炉膛温度会下降，氧含量上升，炉膛压力上升。

②减小给风量，炉膛温度会上升，氧含量下降，炉膛压力下降。

③增加燃气量，炉膛温度上升，尾气氧含量下降，锅炉产汽量增加，锅炉汽包液位下降。

④减小燃气量，炉膛温度会下降，氧含量上升锅炉产汽量下降，锅炉汽包液位上升。

三台风机均为变频风机，可在中央控制室用控制器的OP值来改变功率。同时，风机的百叶窗也可当做手阀，进行现场的手动调整。在操作的过程中，要综合考虑尾气焚烧炉的各项工艺操作指标，进行的相应的调整，在控制尾气氧含量的同时，也要保证炉子的安全，正常，平稳的运行。

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