克石化公司焦化空气预热器改造.docVIP

150万吨/年延迟焦化加热炉空气预热器改造及存在问题分析 李兴明，董长军，成林 （克拉玛依石化公司焦化车间） 中国石油克拉玛依石化公司 150万吨/年延迟焦化加热炉空气预热器改造及存在的问题 李兴明，董长军，成林 （克拉玛依石化公司焦化车间） 摘 要：论文总结了150万吨/年延迟焦化装置加热炉空气预热器改造前存在问题、改造的内容，对改造前后加热炉的相关参数进行对比，针对燃料性质对露点腐蚀温度进行计算，分析热管腐蚀的原因，并提出进一步改造的建议。 关键词：延迟焦化，加热炉，空气预热器，热管，露点腐蚀，改造 1. 前言 150万吨/年焦化装置加热炉空气预热器于2004年11月投用,在使用过程中发现空气预热器热空气温度逐渐降低，排烟温度不断升高，对加热炉的效率影响很大。加热炉作为焦化装置的核心设备，在整个装置的能耗比重约为60%左右，其效率的高低直接影响到整个装置的节能水平。为了进一步提高加热炉效率，降低装置的单位能耗和加工费用，2005年5月份车间对加热炉进行改造，加热炉外排温度明显降低，入炉热空气温度明显上升，瓦斯单耗有所减少。 本论文在总结加热炉改造的基础上，针对燃料性质对露点腐蚀温度进行计算，分析热管腐蚀的原因，并提出提高热管材质、增加循环风等建议。 改造前存在的问题 表1 150万吨/年焦化装置加热炉F2101空气预热器改造前运行参数 炉膛温度/℃ 氧含量/% 空预器运行参数/℃ 排烟温度/℃ 烟气 空气 烟气进 烟气出 空气进 空气出 665 3.7 345 230 20 143 228 670 3.7 346 229 20 122 228 表1给出了炉膛温度、氧含量、烟气空气温度以及排烟温度等加热炉实际运行参数，从中可以看出尽管炉膛温度和氧含量都控制在工艺卡片的范围内，但热空气入炉温度分别为143℃和122℃，远低于设计温度（220℃）；而烟气温度为230和229℃，远远高于160-180℃的设计温度。低预热空气温度和高排烟温度直接造成了加热炉燃烧质量差和加热炉热量损耗高的问题，从而影响加热炉效率，对车间的能耗也会造成一定的影响。 正常热管的使用寿命为2-4年，根据上面提到数据可以初步判定热管严重失效，空气预热器的改造势在必行。 3. 改造方案 为了在有限的3天停工时间内完成空气预热器的改造，车间提前做好了改造方案。首先联系厂家将制作好的747支热管提前运送到现场，落实好厂家专业技术人员到厂的具体时间，为热管的安装做好准备，为共975支热管的拆卸和安装争取时间。 空气预热器的具体改造，包括原975支热管的拆除、厂家制作的热管和部分萘管的安装，具体安装见表2。 表2 空气预热器热管的具体安装顺序 类别 烟侧翅片间距/mm 空侧翅片间距/mm 支数 安装排序 技术要求 碳钢-萘管 8 5 163 1-5 检测合格，进一步维修 碳钢-萘管 8 5 32 6 从现在热管中挑选使用 特种水热管 重新设计 4 195 7-12 采购 碳钢-水热管 8 8 227 13-19 重新设计和制作 碳钢-水热管 8 5 358 20-30 重新设计和制作 4. 改造后效果 通过停工期间3天的紧张施工，大焦化加热炉空气预热器如期完成了改造。表3给出了改造后的运行参数，从表中数据可以预热空气温度明显得到提高，烟气温度明显地降低。 表3 150万吨/年焦化装置加热炉F2101空气预热器改造后运行参数 炉膛温度/℃ 氧含量/% 空预器运行参数/℃ 排烟温度/℃ 烟气 空气 烟气进 烟气出 空气进 空气出 671 3.6 357 171 20 263 184 表4 150万吨/年焦化装置加热炉F2101空气预热器改造前后对比 时间 炉膛温度/℃ 氧含量/% 空预器运行参数/℃ 排烟温度/℃ 烟气 空气 烟气进 烟气出 空气进 空气出 改造前 665 3.7 345 230 20 143 228 改造后 671 3.6 357 171 20 263 184 设计值* / 357 175 20 220 175 为了方便对比改造前后的效果，我们将改造前后的数据和设计值列于表4。从表中数据可以明显看出空气预热温度提高了120℃，烟气温度降低了近60℃，更加接近设计值，空气预热器改造的效果非常明显。 5. 存在的问题及建议 5.1．存在的问题 在热管拆除过程中，发现烟气出口处的热管翅片发生严重的腐蚀现象，翅片间附着有大量黄色垢物，根据相关文献资料可以判断[1-3]，这是明显的露点腐蚀。露点腐蚀造成部分热管内热介质的逸出，进而造成热管失效；翅片的腐蚀和结垢降低了热管的传热系数，阻止了烟气与热介质的传热，进而影响空气预热器的效率。由此可见烟气的露点腐蚀已经严重影响了焦化装