换热器厂家
绕管式换热器
新闻动态
重油催化装置CO余热锅炉技术改造及效果点击：2000 日期：[ 2014-04-26 22:21:27 ] |
| 重油催化装置CO余热锅炉技术改造及效果 李宁 魏宏学 敖建军 (1．中国石化胜利石油化工总厂，山东东营，257105；2．上海宁松热能环境工程有限公司，上海，20090) 摘要：余热锅炉是重油催化(简称重催)装置主要的产汽和节能设备，胜利石化总厂配置的燃烧式CD余热锅炉自投用以来，存在省煤器易腐蚀泄漏、受热面积灰严重、炉膛压力偏高及排烟温度偏高等问题。针对以上问题，胜利石化总厂采取了省煤器换型、增设CO余热锅炉柴油一空气换热器、增设蒸汽吹灰器等项技术改造，取得了良好的效益。 关键词：锅炉省煤器换热器吹灰器 中图分类号：TE963 文献标识码：B 文章编号：1009—9859(2006)02—0218—03 目前，全国炼油企业均十分重视节能降耗工作，在炼油企业中催化装置的能耗约占全厂总能耗的30％～40％，降低催化装置的能耗对全厂节能降耗具有十分重要的意义。催化装置余热锅炉一般同装置外取热器、油浆蒸发器一起构成装置中压蒸汽发生、过热系统。余热锅炉除过热自产饱和蒸汽外，还需过热外取热器、油浆蒸发器产生的饱和蒸汽。在有些炼油厂，催化装置发生的中压蒸汽占全厂中压蒸汽发生总量的60％以上。因此，余热锅炉能否长周期高效运行，不仅影响全厂的能耗指标，而且影响全厂的蒸汽平衡和全厂装置的安全运行。胜利石化总厂600 kt／a重催装置配有1台由北京院设计、四川锅炉厂制造的燃烧式CO余热锅炉(型号：CG—BQ80／460—70～3．82／420)。主要利用再生烟气的余热，其再生烟气流量(标准态)约85 000 ITI ／h，温度460℃左右，CO 含量约4．51％，再加上部分助燃瓦斯，产生中压蒸汽，提供重催装置气压机透平及生产工艺所需蒸汽。该余热锅炉不仅过热自产蒸汽，同时还过热重催装置外取热器、油浆蒸发器产生的中压饱和蒸汽。 l 余热锅炉运行中存在问题及原因分析 1．1 省煤器腐蚀泄漏 在重催装置余热锅炉中普遍存在省煤器腐蚀泄漏问题，经常发生因省煤器腐蚀穿孔导致停炉的情况，严重影响余热锅炉长周期运行。尤其在加工含硫量较高的原油时，省煤器腐蚀更加严重。 其原因是通常省煤器的上水温度为104℃ ，由于水侧的换热系数很大，省煤器管壁温度接近水侧温度，即使排烟温度超过280℃甚至300℃ ，省煤器进水段的管壁温度也只有110℃左右，而再生烟气的酸露点温度较高(一般为130～150℃)，导致省煤器管壁温度低于酸露点温度，省煤器换热管壁面凝结一层“酸水”，使管子腐蚀穿孔而泄漏。 1．2 受热面积灰严重 重催装置余热锅炉的再生烟气中夹带着催化剂粉尘，这些微小的催化剂粉尘流经受热面管子时，就静电吸附在受热面管子上，加上之前设计的余热锅炉过热器和省煤器传热管错排布置，催化剂粉尘很容易搭桥，堵塞烟道，给吹灰带来很大困难，尤其在省煤器低温段，由于管壁温度低于烟气露点，催化剂粉尘会牢牢地粘结在管壁上，越结越厚，越结越坚硬，随着锅炉运行时间的增加，受热面积灰日趋严重。 1．3 炉膛压力偏高 余热锅炉受热面积灰严重后，使烟气流通面积减小。烟气流动阻力增大，导致炉膛压力升高。既降低了烟机的出力，又容易引起烟气泄露，给安全生产带来隐患。在锅炉运行后期，只好采取将部分再生烟气直接从旁通烟道排向烟囱，这使再生烟气能量不能得到充分回收，同时也对环境造成了污染。 1．4 排烟温度偏高 余热锅炉受热面积灰严重后，受热面吸热量大大下降，导致余热锅炉排烟温度偏高。一般重油催化装置余热锅炉在每次检修清灰后运行不到3个月，排烟温度即从开工初期的170～180℃上升至230℃ 以上，运行半年后排烟温度甚至超过250℃，锅炉效率下降5％～7％。为了保证锅炉效率，不得不经常进行停炉清灰。通过分析可看出，困扰重催装置余热锅炉长周期、高效、安全运行的主要问题是腐蚀和积灰。 2 技术改造的内容 2．1 省煤器换型 胜利石化总厂为增加CO余热锅炉省煤器的传热面积、提高锅炉进水温度，采用水热媒技术对原省煤器进行了技术改造：二级省煤器出口热水加热一级省煤器进水；换热管全部采用翅片管替代原来的光管，并采取顺排布置以便于清灰，结构形式全部采用模块化箱体结构，高、低温省煤器共分成4个模块，并将油浆蒸汽发生器、外取热器汽包给水和余热锅炉给水改为同时经过省煤器进行预热。 2．2 增设助燃空气预热器 胜利石化总厂在借鉴国内同类装置CO 余热锅炉防腐节能改造中增设热媒水加热助燃空气改造成功经验的基础上，增设了C。锅炉柴油一空气换热器，利用低温轻柴油加热CO 锅炉助燃空气。既确保了柴油温度满足后续生产工艺条件，又提高了Co锅炉助燃空气的入炉温度，改善了CO锅炉的燃烧状况，减少了补燃瓦斯量，回收了低温余热，节约了燃料，降低了装置能耗。 2．3 增设蒸汽吹灰器 胜利石化总厂重催装置CO余热锅炉原吹灰系统为次声波除灰系统，效果不理想，影响了余热锅炉的效率，导致装置能耗上升。2005年，选用了东北大学研制的HS型高声强中频声波除灰系统。此系统主要由HS型高声强中频声波除灰器、防爆型可编程自动控制柜和输汽管线组成。根据重催装置CO 余热锅炉省煤器的炉体结构和炉管排布，在省煤器两侧炉墙上制作了48个炉墙开口，分9层(共5组)布置HS型高声强中频声波除灰器，共装48套HS型高声强中频声波除灰器。此系统采用1．0MPa蒸汽为动力源，压力稳定，产生的球面波能量强，可有效、全方位清除省煤器翅片管上的积灰。改造后的CO锅炉工艺流程见图1。 图l (CO余热锅炉改造后的工艺流程 3 改造效果(见表1) 从表l中数据可以看出，对余热锅炉进行技术改造后，取得了以下较为明显的效果。 3．1 锅炉运行周期延长 CO余热锅炉省煤器换型后，省煤器的换热面积增加了3倍以上，使省煤器的吸热能力大大增强，将省煤器进水温度由改造前的110℃大幅提高到145℃ ，大大降低了省煤器炉管露点腐蚀的几率，有效地延长了CO 余热锅炉的运行周期。改造前一般运行3～4个月锅炉即会出现省煤器泄漏而将省煤器部分切出的现象，改造后已经连续运行半年而没有出现泄漏现象，大大节省了锅炉的维修费用。 3．2 补燃瓦斯量下降 增设CO 锅炉柴油一空气换热器后，CO 锅炉助燃空气温度由20℃升至85℃ ，改善了燃烧条件。提高了燃烧效率。在同样的烟气流量和蒸汽产量条件下，CO 锅炉所需补燃瓦斯量由改造前的平均640 kg／h下降到改造后的550 kg／h，下降约90 kg／h。 3．3 排烟温度下降 增设CO 余热锅炉蒸汽吹灰器后，使CO 余热锅炉省煤器受热面积灰情况明显改善。排烟温度改造前连续运行3个月后往往会从开工初期的170～180℃上升至230℃甚至250℃，改造后连续运行半年后排烟温度一直维持在190-200℃ ，效果较为明显。 3．4 炉膛压力降低 由于炉膛积灰程度大幅下降，从而使余热锅炉炉膛压力显著降低。在装置最大负荷时，炉膛压力不高于1．8kPa，一般维持在0．9kPa，低于改造前的2．6kPa，从而改善了炉膛密封条件，提高了CO 余热锅炉再生烟气处理能力。 3．5 蒸汽产量上升 更换省煤器后，省煤器的换热面积增加3倍以上，使省煤器的吸热能力大大增强。同时由于烟气处理能力上升、排烟温度下降、补燃空气温度提高，使得锅炉产汽量大幅上升，由改造前的平均43 t／h提高到53 t／h，效果非常明显。实施CO 余热锅炉技术改造后，大大降低了装置能耗，锅炉产汽量平均增加10 t／h，按100元／t计算，每小时增加效益0．1万元，年运行8400 h计，年效益为840万元。 4 结语 重催装置CO 余热锅炉通过技术改造后，运行情况良好，节能效果明显，有效地降低了装置能耗，锅炉产汽量大幅度提高，经济效益显著，达到了增产、防腐、节能和环保的四重效果。参考文献 l 陈俊武，曹汉吕．催化裂化工艺与工程[M]．北京：中国石化出版社，1995．787 |
| 上一篇：一种泵用机械密封损坏原因分析 | 下一篇：循环水系统铜腐蚀原因分析与解决措施 |