炭化焚烧炉技术改造措施研讨

    边战华

    摘 要：炭化焚烧炉是煤基活性炭生产企业炭化工序中重要组成设施，它的主要功能是将物料在炭化过程中产生的炭化尾气，在其炉膛内充分燃烧，脱除尾气中大部分对环境有害物质，产生的热量主要供给炭化炉加热使用，剩余部分通过余热锅炉进行回收产生蒸汽，最大程度降低热能损耗，提高能效利用。因此炭化焚烧炉的运行效果直接关系到炭化炉的生产效率及运行成本，本文就炭化焚烧炉在实际运行中存在的问题及相应的技术改造措施进行研讨。

    关键词：炭化焚烧炉；技术改造；措施

    DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.08.027

    活性炭是一种具有丰富孔隙结构和巨大比表面积的炭质吸附材料，其广泛应用于工业、农业、国防、交通、环境保护等领域。国内煤基活性炭企业基本采用气体活化法生产活性炭，其生产工艺流程一般都包括备煤、成型、炭化、活化、成品处理5个过程。而炭化工序是气体活化法生产活性炭过程中的重要工序之一，该过程把原料隔绝空气加热，低温干馏使非炭元素减少，生产出适合活化工序的炭化料。物料的炭化过程产生挥发份气体，经炭化焚烧炉配风燃烧后产生热量供加热炭化炉内物料所用，尾气经后系统冷却降温、脱硫、降尘后排入大气。

    炭化焚烧炉是焚烧炭化尾气产生热量主要设施，其结构主要由燃烧室、蓄热区及隔热外廓等组成。经生产运行实践，原炭化焚烧炉暴露出升温速率慢、投用成本高、检修维护困难、不能长时间安全稳定运行等诸多问题，因此对炭化焚烧炉进行技术改造具有突出的现实意义及显著的经济效益。

    1 原炭化焚烧炉存在主要问题

    （1）升温速率慢，投用成本高。（2）检修、维护困难。（3）不能长时间安全稳定运行。

    2 解决方案及措施

    2.1 炭化焚烧炉改造前后结构简图对比

    （1）原炭化焚烧炉结构简图。

    （2）现炭化焚烧炉结构简图。

    2.2 炭化焚烧炉改造前后运行效果比较

    2.2.1 开炉升温及投用成本情况对比

    炭化焚烧炉在改造前，每次点火升温到正式投料运行平均需要3天，升温过程需燃料（柴油）2小时/桶（200升），至少36桶，约6吨，光燃油费用就需5万余元。改造后升温到正常投料，最多只需24小时，所需燃料（柴油）只有原来三分之一，费用大大节省，同时提前2天投料生产，显著提高生产效率及经济效益。

    2.2.2 停炉后检修维护情况对比

    原焚烧炉炉膛分为燃烧室和蓄热区，蓄热区由8000多块耐火砖垒砌成格子网状结构组成（详见上图1）。在正常生产运行条件下，焚烧炉一般最多连续运行3个月，就需停下检修维护。主要原因是在长期高温环境下，焚烧炉蓄热区内格子砖部分或大部被烧坏并造成坍塌，使炭化炉生产工艺控制、调节困难，严重影响安全生产，因此需停下炉全部拆除烧坏、坍塌的格子砖，并重新垒砌。整个检修维护过程一般需一周时间，且需补充大量新耐火砖。新焚烧炉炉膛由砌筑的上下两堵耐火墙隔成燃烧室、蓄热区组成（详见上图2），只需3000多块耐火砖，砌筑工作量减少一半多，且焚烧炉运行时间显著增加，因此大大缩短了检修维护时间，降低了工作强度，提高了工作效率。

    2.2.3 日常运行情况对比

    原焚烧炉炉腔蓄热区为格子网状结构，炭化炉产生尾气经焚烧炉网状格子砖孔隙及后系统废气管道排出，由于尾气中夹带大量烟灰，时间长易堵塞网状格子砖孔隙，造成炭化系统引风机功率增大耗电增加，炭化炉工艺控制、调整困难，炭化炉内显正压并往外大量冒烟等诸多影响安全生产的不利情况出现。要想处理堵塞问题，只有在焚烧炉停下降到室温后，才能进人清通堵塞的格子砖孔隙，費时费力且不安全。改造后的焚烧炉不存在烟气灰尘堵塞通道问题，产生烟灰大多沉积在焚烧炉底部，只需在焚烧炉停炉检修维护时，一并清除即可，因此极大提高了炭化系统安全稳定运行时间，很好的保障了安全生产。

    3 结论

    改造后的炭化焚烧炉，经生产运行实践检验，效果较好，解决了困扰炭化炉系统不能长期安全稳定运行难题，缩短了检修维护时间，降低了职工劳动强度及生产运行成本，提高了生产效率及经济效益，最大程度保障了安全生产，适合推广应用。

    参考文献：

    [1]梁大明.中国煤质活性炭[M].化工工业出版社，2008年9月第一版.