石油焦在玻璃窯爐上的應(yīng)用探討

1、石油焦在玻璃窯爐上的應(yīng)用探討廣東豐樂能源科技有限公司隨著我國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快,特別是重化工業(yè)和交通運(yùn)輸?shù)目焖侔l(fā)展,石油消費(fèi)高速增長，需要大量進(jìn)ii。h前，國際石油價格上漲，國內(nèi)原油產(chǎn)量難以大幅度增加，必須大力節(jié)約降耗，發(fā)展石油替代產(chǎn)品。國家“十一五”十大重點(diǎn)節(jié)能工程z就是節(jié)約和替代石油工程，在建材行業(yè)，鼓勵有條件的地區(qū)以天然氣、煤層氣、水煤漿、乳化油、石油焦替代重油。在浮法玻璃行業(yè)，燃料成木約占制造成木的40%,因此，如何降低燃料消耗和尋找更低廉的替代品是浮法玻璃行業(yè)面臨的重大課題。近幾年，許多浮法玻璃企業(yè)進(jìn)行了大量嘗試和應(yīng)用，如煤焦油、水煤漿、油焦?jié){、石油焦粉等替代重油燃燒技術(shù)不斷進(jìn)行

2、開發(fā)和應(yīng)用。木文重點(diǎn)對油焦?jié){和石油焦干粉的制備和應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行探討。1石油焦性能石油焦是延遲焦化裝置的原料油在高溫下裂解牛產(chǎn)輕質(zhì)油品吋的副產(chǎn)物，呈黑色或暗灰色的堅(jiān)硬固體，帶有金展光澤，組分是碳?xì)浠衔?，英小含?097%,含氫1.58%,還含有氮、氯、硫及金屬化合物。低位發(fā)熱量約為82008500kcal/kg,灰分含量小于0.5%,揮發(fā)分約為11%左右,品質(zhì)接近無煙煤。石油焦的理化性能如表u表1項(xiàng)目質(zhì)量指標(biāo)試驗(yàn)方法一級品合格品1aib2a2b3a3b硫含量不大于0.50.50.81.01.52.03.0gb/t387揮發(fā)分不大于121214171820sh/t0026灰分不大于0.30.30.

3、50.81.2sh/t0029水分3sh/t0032真密度g/cm22.082. 13sh/t0033硅含量不大于0. 08sh/t0058銳含量不大于0.015sh/t0058鐵含量不大于0. 08sh/t0058國內(nèi)部分浮法玻璃企業(yè)已經(jīng)嘗試將石油焦粉、添加劑與油漿或煤焦油混合后 形成油焦?jié){應(yīng)用于浮法玻璃牛產(chǎn)，或?qū)⑹徒狗奂右陨倭刻砑觿﹪娙敫G爐內(nèi)直接燃燒，對節(jié)約能源、降低成本均起到了一定作用。2油焦?jié){的性能及應(yīng)用2.1油焦?jié){的性能油焦?jié){是出石油焦粉、重油（或煤焦油）和化學(xué)添加劑混合而成的-種漿體燃 料。它具有石油一樣的流動性，能泵送、霧化和著火燃燒，可替代重油、煤焦油 等在工業(yè)窯爐、工業(yè)鍋爐

4、上燃燒，是近幾年發(fā)展起來的新型節(jié)能壞保燃料。油焦 漿采用3060%的石油焦粉、4070%的重油（或煤焦油）和微量化學(xué)添加劑組 成。根據(jù)浮法玻璃生產(chǎn)對燃料的要求一般選擇低硫、低灰、高熱值的石油焦為佳。添加劑的主要成分為碳?xì)浠衔?，參與燃燒，不會對燃燒過程產(chǎn)生影響，也 不會對設(shè)備產(chǎn)生不利影響。添加劑在油焦?jié){中添加量一般為0. 51%,主要起 降低粘度、分散灰分、防止結(jié)膠的作用。油焦?jié){與重油（煤焦油）具冇相同的流體力學(xué)性質(zhì)，與原重油燃燒工藝流程可 通用。油焦?jié){與原料重油相比粘度增高，并且隨著石油焦粉添加比例的增加而增 加，通過適當(dāng)提高拌熱溫度可以降低油焦?jié){粘度。原料油粘度越高油焦?jié){粘度也 高，因此降

5、低原料油粘度是降低焦?jié){粘度的重要手段，生產(chǎn)中一般釆用粘度較小 的油漿或中溫煤焦油做為原料油，同時添加適量的添加劑。2. 2油焦?jié){調(diào)配和貯存2. 2. 1油焦?jié){調(diào)配工藝油焦?jié){調(diào)配系統(tǒng)是核心技術(shù)，要求適應(yīng)范圍廣泛，即可以對煤焦化系列的燃 油如煤焦油進(jìn)行合成，也可以對石化系列的燃油如重油進(jìn)行合成。油焦?jié){制備和燃燒工藝流程見圖lo回油油焦?jié){儲罐*窯頭供油泵亠換向系統(tǒng)燃燒系統(tǒng)1油焦?jié){工藝流程2. 2. 2石汕焦粉右油焦粉來源一是自己購進(jìn)右油焦進(jìn)行加工，優(yōu)點(diǎn)是成本相對低一些；二是 購買石油焦粉。石油焦粉質(zhì)量對油焦?jié){是否町以正常使用起著非常重要的作用， 因此無論來源如何，應(yīng)從以下兒個方面引起注意。石汕焦粉粒

6、度應(yīng)適宜，為了確保汕焦?jié){的霧化效果，焦粉粒度應(yīng)控制在250 目以上，400600目最佳。右油焦粉制備設(shè)備的選型一定要嚴(yán)格，確保焦粉加 工粒度。貯存、加工、使用等環(huán)節(jié)一定要避免混入土等雜質(zhì)。為了減少機(jī)械鐵的引入量，研磨體的耐磨性耍高，各環(huán)節(jié)溜槽內(nèi)應(yīng)鋪設(shè)超高 分了量聚乙烯耐磨襯板。2. 2. 3油焦?jié){的貯存加入一定量的穩(wěn)定劑后可保證油焦?jié){在一段時間內(nèi)保持穩(wěn)定性，但時間稍長 容易出現(xiàn)離析沉淀現(xiàn)象，因此油焦?jié){貯存罐內(nèi)應(yīng)加設(shè)攪拌器，一般采取機(jī)械攪拌 方式。冇關(guān)試驗(yàn)證明，油焦?jié){貯存一定吋間后粘度會顯著增加，到一定程度后不再 顯著變化，粘度的變化會影響正常使用效果，因此油焦?jié){宜現(xiàn)產(chǎn)現(xiàn)用，盡量減少 貯存時間。

7、2. 3油焦?jié){的燃燒曲于各廠采用原料油的種類不同，有的使用油漿，冇的使用煤焦油，加之石 油焦粉的來源也不一樣，因此制成的油焦?jié){性質(zhì)上有區(qū)別，在燃燒時需根據(jù)具體 情況對工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。2. 3. 1燃燒試驗(yàn)如果對油焦?jié){的性質(zhì)了解不很充分，為確保使用油焦?jié){后對生產(chǎn)不會帶來影 響，有條件的廠家最好進(jìn)行燃燒試驗(yàn)，在一個或兒個小爐試燒成功后再改為全窯 燃燒。2. 3. 2新增燃燒系統(tǒng)新壇燃燒系統(tǒng)是在原系統(tǒng)以外另建一套輸送、燃燒設(shè)施，新系統(tǒng)出供油泵、 供油管路、冋油管路、換向和燃燒控制裝置、燃燒器等組成。在窯爐前供油泵與油焦?jié){燃燒器z間設(shè)置在線過濾器，以防發(fā)生噴嘴堵塞現(xiàn) 象。供油泵可選用三螺桿泵，耐磨性

8、好，運(yùn)行平穩(wěn)，調(diào)節(jié)范圍大，維修方便。專用燃燒器安裝在原油槍位置，但與原系統(tǒng)保持相對的獨(dú)立，仍然選用壓縮 空氣作為油焦?jié){的霧化介質(zhì)。新燃燒系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時要考慮與原燃燒系統(tǒng)即和互聯(lián)系乂和對獨(dú)立，保證隨時 可以進(jìn)行互換，以便發(fā)生問題時能夠及時切換到原系統(tǒng)，確保生產(chǎn)穩(wěn)定。該方案安全性能較高，當(dāng)油焦?jié){不能正常燃燒時可以避免發(fā)生質(zhì)量事故。但 是由于新增系統(tǒng)需要布置在小爐卜，使原木狹小的空間更小，給窯爐的口常檢查 維護(hù)、池壁綁磚、換噴嘴磚等操作帶來不便。2.3.3利用原燃燒系統(tǒng)經(jīng)有關(guān)科研機(jī)構(gòu)研究，發(fā)現(xiàn)油焦?jié){的燃燒特性與重油一樣，都經(jīng)過三個階段。 第一，油預(yù)熱、蒸發(fā)、著火；第二，揮發(fā)物火焰擴(kuò)散燃燒；第三，焦碳與

9、殘?jiān)?燒。而凡油焦?jié){的燃燒速度與重油基木和同。另外，油焦?jié){的流體力學(xué)性質(zhì)與重 油也基本相同，因此，使用油焦?jié){吋可以利用原供油、燃燒控制系統(tǒng)，冇些廠家 的實(shí)踐證明該方案是切實(shí)可行的。2. 4油焦?jié){的燃燒系統(tǒng)設(shè)備配置（以500t / d生產(chǎn)線為例）,見表2。3改性石油焦粉的應(yīng)用表2序號設(shè)備名稱單位數(shù)量備注1燃燒器臺48每排18臺，備用12支2輸控平臺塊13電氣控制柜臺24供漿泵臺18備用6臺5輸漿泵臺2一用一備6高速攪拌器臺17分漿缸臺18在線過濾器臺2用備9儀表、閥門套110反沖洗裝置套111空壓機(jī)臺112連接管路、電氣線路套13. 1石油焦粉的制備石油焦粉的性能和制備與2. 2. 2和同。3

10、. 2改性石油焦粉的性能及應(yīng)用在石油焦粉中輔以少量添加劑后，可以提高焦粉的流態(tài)化，經(jīng)在線流量計(jì)量 和氣力輸送技術(shù)，將超細(xì)微粉連續(xù)穩(wěn)定的噴射到窯爐內(nèi)燃燒。在應(yīng)用中一定要解 決好輸送的穩(wěn)定性問題，避免氣堵現(xiàn)象，從而保證窯爐內(nèi)溫度、壓力等工藝指標(biāo) 的穩(wěn)定。改性石油焦粉制備和燃燒工藝流程見圖2：石油蕉粉倉1稱進(jìn)系統(tǒng)氣體輸送紐管道系統(tǒng)均速分配器os3. 3改性石油焦粉燃燒系統(tǒng)設(shè)備配置（以500t/d牛產(chǎn)線為例），見表30 表3序號設(shè)備名稱規(guī)格型號數(shù)量（臺、套）備注1石油焦破碎系統(tǒng)2粉碎機(jī)4卸料器4除塵器4ii風(fēng)機(jī)1iiii12給料系統(tǒng)1充氣裝置3斷流閥6下料管6保護(hù)管33控制系統(tǒng)控制柜6工控機(jī)1plc電

11、源4反應(yīng)器部分hd-drw1065倉泵輸送部分14技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析以600t/d浮法玻璃生產(chǎn)線使用油焦?jié){為例進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析。 用煤焦油合成油焦?jié){噸單位成本：見表4表4序號名稱指標(biāo)金額（元）備注1石油焦粉1 噸 x 40% x 1500 元/噸6002煤焦油1 噸 x 60% x 2400 元/噸14403添加劑1204穩(wěn)定劑25電費(fèi)36工資37設(shè)備折舊費(fèi)等128合計(jì)2180運(yùn)行費(fèi)用比較，見表5表5燃料種類熱值油消耗量燃料單價燃料成本重汕9700大卡/公斤96噸/天3000元/噸2& 8萬元/天煤焦油8700大卡/公斤107噸/天2400元/噸25. 68萬元/天油焦?jié){8600大卡/公斤108噸/天2180元/噸23. 54萬元/天通過比較:使用油焦?jié){與重油相比全年可節(jié)省費(fèi)用(2& 8-23. 54) x365=1920萬元(2)用油焦?jié){與煤焦油相比全年tt節(jié)省費(fèi)用(25. 68-23. 54) x 365=780力元 5結(jié)論浮法玻璃廠采用油焦?jié){做為燃料，可以拓寬燃料來源，抵御重油價格攀升帶 來的壓力，還可以顯著降低生產(chǎn)成本。國務(wù)院節(jié)能中長期專項(xiàng)