天津分公司乙烯裂解爐

低氮燃燒器改造情況綜述中石化天津分公司1.基本情況2.改造目標和主要改造內容3.改造投用后運行和檢測情況4.改造前后檢測情況對比5.存在的不足6.解決措施7.結束語目錄第一部分

基本情況一、基本情況天津分公司乙烯裝置共有6臺裂解爐，正常五投一備。低氮燃燒器改造前，各臺爐NOx排放基本在180~335mg/Nm3之間，且氧含量分布范圍較寬。一、基本情況國家環(huán)保部2015年4月16日發(fā)布的新規(guī)《石油化學工業(yè)污染物排放標準》（31571-2015），按照該標準，保護措施區(qū)域NOx排放限值為100mg/Nm3

，于2017年7月1日開始執(zhí)行。天津分公司乙烯裂解爐低氮燃燒器改造施工于2016年8月19日開始，根據生產情況逐步對各臺爐進行低氮燃燒器改造施工。第二部分改造目標和主要改造內容

改造目標主要改造內容2.1改造目標二、改造目標和主要改造內容

低氮燃燒器改造性能保證（3.0%干基氧折算）:

特意在招標文件中注明

在正常工況燃料（CH4：60.68~88.74%，H2：10~37.94%）范圍內單臺爐負荷從75%到100%無論投用何種裂解原料（輕石、重石、輕烴、加氫尾油）

二、改造目標和主要改造內容2.2主要改造內容裂解爐低氮燃燒器改造內容包括底燒和側燒組合件。其中，底燒組合件包括燒嘴、風箱、調風器、燒嘴磚組件，側燒組合件包括燒嘴、引射器、風箱和進氣管、燒嘴磚組件。

低氮燃燒器改造目標和主要改造內容2.2主要改造內容詳細方案：（1）底部燃燒器采用多個燒嘴分割火焰，并通過異型燒嘴磚進一步分割單個燒嘴火焰。且采用燃料氣分級，火焰對沖，沿爐內底部形成平流扁平火焰。（2）側壁燃燒器為引射預混燃燒形式。采用燃氣分級與分別配風的形式，火焰為貼爐壁扁平圓盤形火焰,火焰剛勁穩(wěn)定。

第三部分改造投用后運行和檢測情況

正常運行工況調試監(jiān)測情況正常運行工況下檢測情況燒焦期間操作調整及NOx檢測情況三、改造投用后運行和檢測情況3.1正常運行工況調試監(jiān)測情況改造投用初期，裝置設專人配合燃燒器制造廠家進行現場調試；正常生產中，裝置由專人每周對各臺運行裂解爐進行一次煙氣數據檢測。環(huán)監(jiān)部門定期對各臺爐環(huán)保排放隨機抽檢。

三、改造投用后運行和檢測情況3.2正常運行工況下檢測情況

改造后，正常運行工況下各臺爐NOx排放均低于100mg/Nm3。熱效率較改造前沒有太大變化，改造前一年加權平均熱效率為93.51%，2017年加權平均熱效率為93.54%，2018年上半年加權平均熱效率為93.57%。三、改造投用后運行和檢測情況3.2正常運行工況下檢測情況

改造后，對流段煙氣中氧含量降低明顯，大多數是在1.5%-3.5%之間，CO含量基本為0。三、改造投用后運行和檢測情況3.3燒焦期間技術攻關及NOx檢測情況由于2016年低氮燃燒器改造時，SEI詢價文件只對正常運行工況提出NOx達標排放要求，未對燒焦工況提出NOx達標排放要求，改造后，燒焦工況NOx排放比較高。

采樣時間設備位號氧含量

%

實測NOx

ppm

實測NOx

mg/m3

基準NOx

mg/m3

2017.8.12E-BA10313.1729.059.5136.72017.8.12E-BA10312.6826.053.3115.32017.8.12E-BA10312.2427.055.4113.7三、改造投用后運行和檢測情況3.3燒焦期間技術攻關及NOx檢測情況為適應新的環(huán)保要求，組織技術攻關，在2#爐燒焦期間通過燃燒器熄滅數量、熄滅順序以及風門開度調整等操作，現場檢測NOx符合要求。為確保燒焦期間NOx排放實時達標，參照2#爐在燒焦期間的操作調整方法和數據分析，決定先選擇一臺爐安裝燒焦蒸汽噴槍，待燒焦工況檢測達標后再推廣到其他裂解爐。2017年11月率先在3#裂解爐試用燒焦蒸汽噴槍，3#爐燒焦期間排放達標后，隨后在1#、2#爐安裝燒焦蒸汽噴槍。

三、改造投用后運行和檢測情況3.3.1燒焦期間操作調整以3#裂解爐退料燒焦為例。退料過程中，調整燃燒器風門開度；退料快結束時，將底部燃燒器外燒嘴全部關閉，內燒嘴全部點燃；與此同時，全部打開底燒蒸汽（LS）噴槍。側燒調整是將最上層燒全部關閉，中層、下層間隔點燃；點燃的燃燒器一次風門開30%，二次風門開35%，未點燃的燃燒器風門全部關閉?，F場采集對流段煙氣數據。三、改造投用后運行和檢測情況3.3.2燒焦期間NOx檢測情況3#爐燒焦期間，現場邊調整操作邊檢測。檢測多組數據，折算后NOx含量在60-80mg/Nm3之間，氧含量實測值在11.7%-12.3%之間，投用蒸汽噴槍后NOx排放符合要求，且CO和SO2排放均為0。

第四部分改造前后檢測情況對比

四、改造前后檢測情況對比2017年6月20至21日，中石化加熱爐檢測中心對乙烯裝置1#至5#裂解爐（當時6#爐停爐）進行了檢測，檢測內容包括：爐體外表面溫度紅外成像檢測（輻射段和對流段）、對流段氧含量、排煙溫度、CO含量、NOx含量、熱效率等。

設備位號裝置負荷%氧含量%實測NOx

ppm

基準NOx

mg/Nm3

實測一氧化碳

ppm

E-BA101971.193870.81E-BA1021002.483977.70E-BA103981.913771.50E-BA104903.254185.20E-BA105882.723468.60四、改造前后檢測情況對比對檢測數據進行計算，將熱效率和氧含量與大修前一年的檢測數據進行對比分析。檢測時，6#爐停爐，其他各裂解爐基本都處于運行末期。

第五部分存在的不足

五、存在的不足由于燃料氣組分變化、裂解原料切換以及負荷調整，低氮燃燒器改造投用后還存在以下不足之處。部分裂解爐如6#爐出現底燒噴頭堵塞現象。低氮燃燒器改造投用后，對于風門調節(jié)精度要求更高了，現場操作調整的工作量加大。

第六部分解決措施

六、解決措施根據噴頭堵塞情況，分兩步實施解決。首先是與制造廠溝通，合理調整噴頭結構和開孔尺寸，減少噴頭堵塞現象發(fā)生；然后是在底燒燃料氣管線上安裝過濾器，2018年4月在6#裂解爐（位于燃料氣管線末端）底燒燃料氣管線上安裝過濾器，7月份拆開過濾器查看，發(fā)現過濾器內部集聚有固體雜質，過濾效果比較好，有效避免了底燒噴頭堵塞情況發(fā)生。六、解決措施進一步詳細了解風門自動化控制內容和投用效果，提升風門操作的精度和準確度，有效降低NOx的生成。準備加裝風門自動化控制系統(tǒng)。第七部分結束語

七、結束