空气预热器系统的节能改造

点击：1715 日期：[ 2014-04-26 21:39:42 ]

bsp; 空气预热器系统的节能改造裴力君于洋（中国石油天然气股份有限公司辽河石化分公司辽宁盘锦124022）摘要：由于热管式空气预热器容易腐蚀，而且使用寿命低，因此对两台加热炉空气预热器系统进行了节能改造，用水热媒空气预热器系统替代原热管式空气预热器。水热媒空气预热器自2006年4月投用以来，热风由80℃提高到160℃，热风温度提高80℃，每年可节约燃油499t 关键词：水热媒预热器热管式预热器加热炉节能中国石油天然气股份有限公司辽河石化分公司南常减压蒸馏装置2000年12月开始改造并于2001年5月一次开车成功。装置加工原料为腐蚀性很强的辽河低凝环烷基原油。装有两台加热炉，共用一套余热回收系统，采用热管式空气预热器，利用烟气余热预热助燃空气。但热管式空气预热器容易腐蚀，加上使用寿命低，使用不到2年。热风温度由开工之初的150℃，下降到仅50～60℃。为此，对该两台加热炉空气预热器系统进行了节能改造，用水热媒空气预热器系统替代原热管式空气预热器。 1·改造前存在的问题（1）热管空气预热器换热效果差，运行后期热风温度只有50～60℃，排烟温度高达200℃以上。（2）露点腐蚀严重。（3）加热炉热效率低，平均88%。 2·改造实施情况用水热媒空气预热器系统替代热管式空气预热器，系统流程见图1。水热媒空气预热器装置主要由烟气换热器、空气换热器、2台P-1020热水循环泵（一开一备）及相应的循环水管道等组成。利用装置现有除氧水（1.8～2.2 MPa）作为热媒中间热载体，建立了一个闭式循环系统，通过吸收加热炉对流室出口烟气中的余热加热助燃空气。为了防止烟气换热器发生低温酸露点腐蚀，在空气换热器热媒水进、出口之间设置了一套旁通调节阀，用于控制空气换热器换热量，保证进烟气换热器热媒水温度高于露点温度，即烟气换热器的最低壁温高于酸露点。水热媒预热器具有下列优点：（1）水热媒空气预热器将烟气和空气分开，热量通过热媒水管道来传递，布置特别灵活方便，适合于改造项目的实施。（2）由于水热媒装置可灵活调节烟气换热器的壁温，因而能适应燃料的变化。即使燃料的含硫量较高，也可以通过旁路调节系统，将烟气换热器的最低管壁温度控制在露点温度以上，防止低温腐蚀。（3）可以适应加热炉负荷变化和短时间温度异常情况。水热媒系统的水温是可调的，因此排烟温度和热风温度能灵活控制，再加上管系中设置了安全阀，可完全避免因加热炉操作异常而发生低温腐蚀或类似热管高温爆管、失效现象。（4）较长的使用寿命。水热媒空气预热器采用高压锅炉管为换热元件，全部对接焊缝100%拍片，可保证6年以上的使用寿命而无需更换换热元件。本次改造，首先拆除原热管式空气预热器，在原位置的烟气侧布置烟气换热器，空气侧布置空气预热器，烟气换热器和空气换热器均支撑在原空气预热器的钢架横梁上。原空气预热器钢结构基本不动，烟道和风道基本不动。烟气换热器和空气换热器均采用立式蛇形翅片管结构，顺列布置。烟气换热器和空气换热器均设计为一整体箱式结构，所有承压元件焊接、固定、组装均在制造厂内完成，对接焊缝100%射线探伤。承压部件的所有焊缝均安排在夹层内，检查、维修时只需打开由外护板组成的检修门即可，十分方便。另外本次改造吹灰系统利旧，改造后的烟气换热器由于设计中消除了露点腐蚀，灰垢粘性低，成“干”态，为清除积灰创造了有利条件。改造后的烟气换热器预留4个激波吹灰器接口，仍采用4台吹灰器吹灰，与原加热炉对流室一起，定时自动吹灰，确保有效清除灰垢。 3·效果与经济效益（1）水热媒空气预热器自2006年4月投用以来，热风由80℃提高到160℃，热风温度提高80℃，可多回收热量616 kW，以燃油热值38898 kJ/kg计算，每小时节约燃油57 kg，每年可节约燃油499t，按照燃油价格2500元/t计算，每年可新增经济效益124.9万元。（2）由于水热媒可以灵活调整烟气换热器壁温，目前控制烟气换热器最低壁温145℃，这样有效避免了露点腐蚀。（3）此次改造后，排烟温度降低至160℃以下，热风温度达到160℃，炉壁散热损失大幅度下降，炉壁温度降低至40℃，氧含量控制适当，节能效果显著，加热炉效率提高至90.5%，提高近2.5%。（4）水热媒空气预热器可以保证6年以上的使用寿命，无需像热管空气预热器那样每年更换一批备件，从而每年可节约检修费约15万元。（5）改造项目共投资近80万元，本次改造可新增效益124.9＋15－80＝59.9万元。 4·存在问题与建议（1）热水循环量没有计量，应安装流量显示。（2）空气换热器和烟气换热器的腐蚀状况和使用寿命有待进一步考证。

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