延迟焦化装置主要设备附操作管理.docVIP

第四章 延迟焦化装置主要设备及操作管理 延迟焦化装置主要设备有分馏塔、焦炭塔、加热炉、气压机、汽轮机等。由于其功能 作用不同，因此在结构及使用方面有着自身的特点。 4.1 加热炉 4.1.1加热炉的作用、构造 (1)加热炉的作用 加热炉是延迟焦化装置的重要设备，它在在整个装置的总投资中占着很大的比例。它的作用是将油品加热，使油品在焦炭塔里进行反应有足够的热量。 为满足生产的需要，由于延迟焦化工艺条件的特殊，对加热炉有苛刻的要求：热传递速度快；高的原料油流速或者油品在炉管内停留时间短；压力降小；炉膛的热分配合理，表面热强度均匀等。 (2)热量的传递 加热炉的热量来源是燃料的燃烧，燃料一般用燃料气(瓦斯)或重质油(焦化原料渣油)。当燃料在炉膛里燃烧时，产生1100℃以上的高温烟气。高温烟气用辐射传热方式将大量的热量传递给辐射室的炉管，被油品带走。炉墙吸收的热量，除少数被散热损失外，由于温度高也以辐射方式传递给炉管。炉膛里的传热方式，90﹪以上为辐射传热，所以叫辐射室。 烟气在辐射室内给出热量以后，温度降到约700～950℃,借助烟囱的抽力，继续上升到对流室。在对流室里，炉管是采用紧密的交叉排列，管内物料与管外烟气换热，烟气是以强制对流方式将热量传递给对流炉管内的油品的。 烟气经过辐射、对流、过热蒸汽及注水预热炉管，然后约在200～250℃通过烟道烟囱排入空中。 这么高温度的烟气排空，要带走大量的热量，烟气的温度越高，带走的热量就越多，加热炉的热效率就越低。所以，如何减少热损失，提高加热炉的效率，对于炉型选用和设计、生产操作与管理都应该引起重视。 (3)加热炉的构造 炼油厂的加热炉型式很多，结构也不一样。但是，一个完整的加热炉，不管形式如何，大致都由以下部分组成。 ①辐射室 辐射室也称为炉膛，这是燃料燃烧和辐射放热(或油品吸热)的地方，辐射室排列着供油品加热用的炉管，炉管的编号顺序一般都是人下向上编排，即最下面的一根为第一根。炉管两端由管板和固定吊挂支撑，管板、吊挂因炉型结构不同而不同。 ②对流室 对流室也称对流段，是高温烟气对流放热(或油品吸热)的地方。立式炉和无焰炉都把对流室放在辐射室的顶上，对流室排列着供油品加热的对流炉管，对热蒸汽管和注水预热管，靠各式管板固定在对流室内。 炉体从外表看，对流定比辐射室体积小得多。但是，内部排列着密密麻麻的炉管，目的是强化对流传热，降低烟气温度，提高炉的热效率。 ③燃烧器 燃烧器也称火嘴，是加热炉提供热量的部件，各种气体(或液体)燃料通过各式火嘴来燃烧发热。火嘴是根据炉型、燃料种类和每个火嘴提供热量的多少而选择的。如图4-1-1～图4-1-3所示。 ④烟道及烟囱 烟道和烟囱是加热炉烟气集合和排放的地方，立式炉和无陷炉的烟道烟囱均放在对流室的上面。烟囱的粗细和高度是根据烟气量和烟气阻力来设计的。 ⑤弯头及弯头箱 每根炉管之间是靠弯头连结的，目的为了换管和检修方便。根据炉管尺寸、材质、流向以及生产条件选择合适的弯头型号规格，一般焦化加热炉的辐射炉管回弯头是25级的，材质是铬钼合金，如图4-1-4所示。 回弯头系列中按压力分为25Mpa、65Mpa、100Mpa三种通径有60、89、102、114、127、152、219mm七种，壳体材质有ZG25、30CrMoA、Cr2Mo、Cr5Mo四种。 回弯头的代号表示方法为：级数——转向(90°或180°)——通径——管心距——侧管规格。 如：25——180°——φ 127——215,即是25级、180°转向、通径127㎜、管心距215㎜。又如65——90°——φ102，即是65级、90°转向、通径102㎜的回弯头。 90°异径变头表示方法为25——90°——φ152/127，180°焊接弯头表示方法为25——180°——φ102——203(焊)。四联弯头表示为25——φψ?102——172(四联). 回弯头的选用是根据加热炉的操作温度、压力等级标准而定。回弯头压力、温度等级如表4-1-1所示。 弯头箱是弯头集中的长方箱，立式炉辐射弯头箱在两侧，无焰炉弯头箱在中间。目的为了检修拆卸弯头方便。 ⑥炉墙和钢架 钢架固定在基础上，构成炉体的主要框架，炉体的一切重量完全通过钢架支撑在基础上，除炉管外钢架是加热炉耗钢较多部分，所以，合理选择炉型是节约投资的关键。炉墙是用耐火保温材料(砖)砌挂在钢架上的，它有保温密封的作用。加热炉的热量损失大小与炉墙的砌筑质量关系很大。一般要求炉墙严密保温性能好，热损失不大于5﹪左右为佳。 表4-1-1回弯头压力、温度等级 公称压力Py 回弯头和 堵头材质 压紧螺栓支 承架的材质 介质工作温度/℃ 410 450 475 500 525 550 操作压力/Mpa