常減壓裝置加熱爐的技術(shù)改造

常減壓裝置加熱爐的技術(shù)改造

中國程華金陵公司于1976年開始生產(chǎn)，年處理能力為350萬噸。裝置中的2臺圓筒形輻射對流型立管立式加熱爐(2#常壓爐和3#減壓爐)已運(yùn)行三十多年。因煙氣中硫含量過高,兩爐斜頂因腐蝕、過熱而嚴(yán)重變形,減壓爐輻射室耐熱襯里多處開裂,爐體腐蝕變形,多處穿孔。隨著裝置處理量的不斷加大,爐膛溫度隨之提高,原耐熱襯里不能滿足隔熱和節(jié)能需求,加上多處漏風(fēng)、余熱回收效果不好以及散熱損失較大等原因的存在,加熱爐爐效偏低。2012-09對兩爐進(jìn)行節(jié)能技術(shù)改造和優(yōu)化,文中對此進(jìn)行簡單介紹。1問題1.1渣油硫和鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)改造前,2臺加熱爐采用瓦斯和減壓渣油作為燃料。Ⅱ套常減壓裝置中摻煉高含硫原油,其減壓渣油硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高,約有2.5%,當(dāng)爐管表面存在釩化合物和金屬鐵時,則有SO2+O→SO3SΟ2+Ο→SΟ3。另外,在空氣中以及原油中均存在或攜帶有一定數(shù)量的水分,在爐管外壁和爐墻溫度偏低處便會有SO3溶于水生成硫酸酸霧,對爐管和爐墻產(chǎn)生硫酸露點(diǎn)腐蝕。1.2含鹽灰灰的形成機(jī)理燃料中有時用減壓渣油,因此造成煙氣中含鹽灰塵較多,到了對流室往往凝結(jié)在對流爐管上,形成很厚的含硫積灰。停工時,積灰厚度達(dá)到20～30mm。1.3外壁鋼板的腐蝕加熱爐輻射室襯里為輕質(zhì)耐火磚外貼陶纖氈。由于陶纖氈與耐火磚或陶纖氈之間縫隙的存在,高溫含硫煙氣竄入后形成腐蝕造成加熱爐外壁鋼板燒損,幾處穿孔,同時輻射室、對流室、爐底都存在超溫的現(xiàn)象。在爐子看火門和防爆門等處,因施工難度較大,設(shè)有貼陶纖氈,也有一定熱損失。爐子對流室彎頭箱門內(nèi)填碎陶纖進(jìn)行對流室保溫,施工質(zhì)量無法保證,縫隙較大,保溫效果不好,空氣易進(jìn)入對流室造成熱損失。1.4蝕成光管組織由于積灰和空氣預(yù)熱器效果不好造成加熱爐排煙溫度過高?？諝忸A(yù)熱器熱管高溫?zé)煔舛胃g較重,局部翅片已腐蝕成光管,翅片間黃色及灰黑色垢較多,見圖1。煙氣的熱量沒有充分利用,同時爐子對流段彎頭箱鋼板不嚴(yán),空氣漏風(fēng)的結(jié)果是造成加熱爐效率較低。2#常壓爐和3#減壓爐平均爐效率為90.1%和89.7%,爐效低于平均值92.2%,其中排煙損失10℃,加熱爐爐效降低約0.5%,這是爐效率降低的一個主要原因。2改革措施2.1采用高效節(jié)能裝置2.1.1q-2.5mw0cr2320(1)取消進(jìn)油噴嘴。(2)采用30臺高效節(jié)能燃燒器。燃燒器型號為JL/Q-2.5MWQ235B+0Cr25NI20。高效節(jié)能燃燒器能夠依據(jù)加熱爐進(jìn)、出口溫度或爐膛溫度的檢測控制燃料氣流量,并對燃燒的燃料/空氣混合比進(jìn)行調(diào)節(jié),降低了人為因素對燃燒的影響,大幅度提高了加熱爐效率。2.1.2節(jié)約燃料用量使用高效節(jié)能噴嘴前后燃料結(jié)果為:改造前用量2753kg/h,改造后2265kg/h,節(jié)約燃料用量為488kg/h。按照350d/a、燃料費(fèi)0.3萬元/t計(jì),節(jié)約的資金約為51.3萬元/a。2.2天然氣殘?jiān)厥障到y(tǒng)的改造2.2.1熱負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍(1)采用全新的熱管式空氣預(yù)熱器。熱負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍70%～100%,排煙溫度調(diào)節(jié)范圍在100～150℃。(2)熱煙均采用單獨(dú)一根通道。2.2.2煙氣預(yù)熱后溫度改造后常壓加熱爐煙氣冷卻后溫度為86℃,空氣預(yù)熱后的溫度達(dá)155℃,減壓加熱爐煙氣冷卻后的溫度為86℃,空氣預(yù)熱后的溫度為190℃。2012-11檢測,加熱爐效率比改造前提高3%～4%,加熱爐的燃料標(biāo)油消耗減少0.4kg/t。2.3改造烤箱襯里2.3.1知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)板襯(1)選用輕質(zhì)耐熱+耐火纖維襯里的新型保溫材料和保溫結(jié)構(gòu)形式,有效防止加熱爐襯里的露點(diǎn)腐蝕。(2)常壓爐輻射室頂部及斜頂頂板耐熱襯里采取噴涂雙層高鋁硅酸鋁耐火纖維,厚度增加至250mm。(3)減壓爐輻射室耐熱襯里中、上部采取噴涂雙層高鋁硅酸鋁耐火纖維加氣硬性澆注料背襯,輻射室下部采用陶瓷纖維板背襯加高鋁磚,厚度加至220mm。(4)輻射室頂及斜頂襯里采用噴涂雙層高鋁硅酸鋁耐火纖維,厚度加至250mm。噴涂耐火纖維襯里迎火表面噴涂高輻射節(jié)能涂料,減少熱量外傳及提高輻射室的熱強(qiáng)度。2.3.2改造前后的對比通過高輻射節(jié)能涂料的應(yīng)用和提高襯里保溫效果,降低了爐體外表面溫度,減少散熱損失,爐外表面溫度明顯降低了20～29℃,散熱損失減少了0.8個百分點(diǎn),改造前后減壓爐外表面溫度及效果對比見表1。2.4優(yōu)化換熱工藝2.4.1方法利用裝置現(xiàn)有低溫位熱源增加了一臺減一線-瓦斯熱交換器,將瓦斯入爐溫度提高到76～80℃,改造后減一線加熱瓦斯換熱流程見圖2。2.4.2加熱爐瓦斯進(jìn)爐溫度改造前,減一線經(jīng)常在開空冷情況下出裝置溫度仍高于控制要求,因溫度過高,減一回流量一直處于超量程狀態(tài)下,減壓塔頂控制余地小。裝置加熱爐的燃料消耗占裝置能耗的90%左右,瓦斯進(jìn)爐溫度為常溫。改造后,提高了瓦斯進(jìn)爐溫度,降低了加熱爐瓦斯消耗,同時還可降低油品出裝置溫度,降低減一線回流量,將有利于減壓塔頂真空度提高,減少減一線泵電耗。2.5提高設(shè)備密封性能2.5.1防爆門、主門的設(shè)置(1)對加熱爐采用立體全封閉,以降低爐體的漏風(fēng)量。(2)改造密封調(diào)節(jié)擋板,改進(jìn)爐體上的看火門、防爆門,采用圓形防爆門。在防爆門的泄爆面設(shè)有利于密封的凹凸溝槽,并在凹槽里填充硅酸鋁纖維編織帶,用以保證防爆門的可靠密封。(3)對流室彎頭箱采用全密封結(jié)構(gòu),在對流室彎頭箱內(nèi)填滿致密型陶瓷纖維,在對流室彎頭箱與封門之間加石棉繩墊片,用螺栓將對流室彎頭箱和彎頭箱門壓緊。2.5.2局部變形改造前爐體的對流室彎頭箱、防爆門、看火門封閉不嚴(yán),并且已出現(xiàn)局部變形,漏風(fēng)量大,從這些部位漏入爐體內(nèi)的空氣都不參與燃燒,不但增加排煙中的氧含量,而且使得加熱爐熱效率降低。改造前后煙氣氧含量對比,過?？諝庀禂?shù)下降了0.23個百分點(diǎn)。3加熱爐低熱回收技術(shù)2012-10-25,Ⅱ套常減壓裝置開工,加熱爐投入運(yùn)行,通過改造余熱回收系統(tǒng)、改造爐體襯里、燃燒器升級更換和應(yīng)用高溫輻射涂料及換熱流程優(yōu)化等技改措施,提高