国产低NO_x燃烧器在乙烯原料适应性改造裂解炉上应用.pdfVIP

工业炉 P石油化工设备技术，2015，36(1)·34· etroChemicalEquipmentTechnology 国产低 NOx燃烧器在 乙烯原料适应性 改造裂解炉上的应用 陈 雄 ，朱芳瑞 ，黄夏林 (中国石油化工股份有 限公司茂名分公司，广东 茂名 525021) 摘 要 ：乙烯装置裂解炉排放烟气 中含有 NOx，NOx是产生环境污染和危害人体健康的原因之一 。面 对国家 日益严峻的环保排放指标 ，茂名石化分公司利用乙烯装置 旧线裂解炉原料适应性改造之机 ，对底部燃 烧器进行 了国产低 N0 燃烧器改造 。国产研发 的低 N0x燃烧器在技术上运用 了燃料分级 、烟气再循环 、 CFD模拟等技术 ，经过一个设计周期运转，数据表 明燃烧器运行 良好 ，热负荷符合设计指标 ，炉膛热通量分 布合理 ，NO 排放量改造后 降低达 49 ，节能减排效果明显。 关键词 ：燃烧器 N0x排放 乙烯裂解炉 节能减排 乙烯裂解炉是乙烯装置的关键设备 ，而燃烧 从 图 1可 以看出，改造前燃烧器分为 2个一 器是组成裂解炉的核 心设备之一，裂解炉的热量 级火嘴，1个长明灯，在一级火嘴上配有金属稳焰 全部由燃烧器所提供 ，所以燃烧器性能的优劣决 器 。从结构上分析 ，其燃烧所用的空气和燃料都 定 了裂解炉的安全 、平稳 、满负荷生产。裂解炉所 是一次供给，燃烧用空气通过烟道 中调节风 门的 用的燃料气经过燃烧后产生的烟气含有氮氧化物 手阀过来 ，和来 自一级火嘴的燃料气在燃料气砖 (以下简称为 N())，SO ，C0等 ，近年来通过技 中混合，在燃烧器砖 内充分混合燃烧 。其结构特 术攻关和操作优化 ，烟气 中的 CO和 SO 已大幅 点为火焰稳定紧凑 、火焰较长 ，基本不存在回火问 度降低 ，但由于老区裂解炉采用是扩散式燃烧器 ， 题 ，但需要 的过剩空气量较大 。 JJ：I{=l气LIIN()(标准状态)含量一般在 120mg／m。 1．2 燃烧器改造的内容 以 而 N() 是造成大气污染 的主要污染源之 1)拆除原有 16台燃烧器 。 一 2)保留燃烧器原有的空气预热器 。 ， 其对人体及动物造成极大危害，并且是形成酸 3)根据新燃烧器尺寸对裂解炉炉底衬里结 m 、酸雾和造成大气雾霾的主要原因，因此采用新 构进行小范围改动 ，根据新燃烧器燃料管道进行 型燃烧器对于降低裂解炉烟气 中的NO 含量具 相应管道改造 。 有重大意义。针对上述节能减排形势 以及 乙烯装 2 改造后 的燃烧器结构与其技术特点 置原料轻质化组成改造需要 ，2014年茂名乙烯对 2．1 新燃烧器的基本结构 ㈦线裂解炉 (H 110)进行 了原料适应性的改造工 改造后的燃烧器 由国内著名科研厂家天华化 作，其中燃烧器的改造成为重点之一。 工机械设计院公司设计制造 ，结构示 意见 图 2和 1 裂解炉新 旧燃烧器结构特点对 比 图 3。从 图2中可 以看 出，改造后燃烧器主要 由 1．1 改