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      煙氣尾部的抗露點措施的幾種解決方案

      作者: 興罡石化設備| 時間:2017-07-25 09:46:00 | 點擊次數:

       冷空氣走旁路;
              冷空氣進預熱器前先預熱;
              熱空氣循環;
              采用低合金耐蝕鋼;
              采用有搪瓷層的傳熱表面。
      a. 冷空氣走傍路:
      對于大型常減壓加熱爐來說,如果采用冷空氣走傍路的方案,這是不合理的。任何冷空氣走傍路都將犧牲效率。而如此大型的加熱爐,為避開露點而空氣走傍路其一年的損失都在幾百萬元以上。
      b. 冷空氣進預熱器前進行預熱:
      這是一個對大型加熱爐有應用前景的方案,對于該種方式,API 560規范提出了幾種可行的預熱介質:
      1. 工藝物流:
      2. 低壓泛氣:
      3. 低溫水:
      利用工藝物流廢熱對空氣進行預熱:
      *有效益的是利用工藝廢熱。如裝置有需要空冷的廢熱采用這種方式的節能是多重的。蒂1,可以節省空冷的電耗,第二,工藝廢熱是直接作為有效熱供給加熱爐,其節能效果顯著,通??梢詫⒓訜釥t的燃料消耗降低2%。第三,它可延長余熱回收設備的使用時間,使得余熱回收設備的效益時間延長。但是它不能提高加熱爐的熱效率,系統復雜,有時可能還降低了加熱爐的熱效率。作為表述它僅是提高了燃料的利用率。
      低壓泛汽和低溫水對空氣進行預熱:
      這要視系統是否有過剩的低壓泛汽和120℃以上的水并且要能保證其來源穩定,對于目前的裝置來說,通常是不易實現的。
      c. 熱空氣循環:
      本爐燃燒用空氣量14X104m3n/h,采用熱風循環將空氣溫度提到80℃以上,其循環空氣量將達7X104m3n/h。這將給風機造成很大的壓力,同時將大幅度增加風機電耗,而常規鼓風機的介質*高使用溫度限制為80℃,又使得熱風循環難以實現。如果采用高溫風機,從投資和使用的可靠性上也是不合適的。
      d. 采用低合金耐蝕鋼:
      這是一個世界性的難題,到目前為止還沒有找出一種可以有效抗低溫露點腐蝕的低合金鋼。目前應用較多的09CrCuSb其抗硫酸性能在實驗室條件下也只是碳鋼的四到五倍,工業應用情況下通常是碳鋼的三倍。而一旦進入露點,對于10mm壁厚碳鋼也只能有兩個月的壽命,大量的使用實踐驗證了這個事實。進入露點的ND鋼,其使用壽命均在半年左右。而對石化連續運行的加熱爐,這個壽命顯然是不能滿足要求的。當然,在大多數情況下,半年的效益時間是能收回采用ND鋼所增加投資,但是停工更換的時間的效益損失又將產生的效益抵消。目前的金屬材料只發現了類似巴氏合金的高合金可以抵抗硫酸低溫露點腐蝕。這種材料在空氣預熱器上應用,經濟上顯然是不合理的。
      e. 采用有搪瓷層的傳熱表面:
      這種方式在國外的大型加熱爐上得到了極為廣泛的應用,對于燒油來說,鑄鐵板+玻璃管,鑄鐵板+搪瓷板的配置已是國外一些大公司的標準配置。這種配置在國內也有應用,但是其中的玻璃管在國內應用受到了限制。國外大型加熱爐的排煙溫度目前控制在145℃。這并不是搪瓷只能在這個溫度以上耐酸侵蝕,而是為了防止煙氣侵蝕后面的風機和煙道才確定的這個溫度。在煉油廠所用的燃料中,其絕大部分的煙氣露點的溫度在145℃以下。搪瓷耐酸在工業上應用的十分廣泛,酸反應釜內襯搪瓷目前是定型設備。在電廠,搪瓷表面的預熱器應用的十分普遍。在石化行業,搪瓷表面的換熱器也得到應用。其它行業的特殊搪瓷也應用廣泛,如發動機的動力渦輪表面等。

      在加熱爐末端采用搪瓷表面,蒂1,由于其光滑的表面,積灰大為減輕。第二,末端的溫度較低,遠低于工業搪瓷要求的使用溫度。第三,至少可以將加熱爐的熱效率提高一個百分點,這個指標是與采用了其它完善的回收方式之后的比較,如果考慮其它的回收方式經過一定時間后的效益下降(集團公司的標準允許使用一年后其加熱爐的熱效率降低一個百分點),其熱效率的提高是很明顯的。排煙溫度可以降低到145℃,并且這個排煙溫度是長期可實現和控制的。這個指標是國內*先進的指標,也與國外特大型加熱爐的技術濟經濟指標一致。

      從系統上,余熱回收系統中設置了排煙溫度控制措施,可以手動也可以引入操作室進入DCS系統自動控制,加熱爐在操作中可以鎖定排煙溫度。其流程如下:
      將排煙溫度與分流調節閥聯鎖,當排煙溫度上升時,減小分流量。當排煙溫度低于設定量時,增加分流量。使排煙溫度可以得到有效的控制。即保證了設備安全也使加熱爐長期在高效率下工作。

      對于搪瓷的脆性和與鋼材表面的膨脹不協調的問題,目前國內的技術部門做了大量的工作,其目的就是協調搪瓷與鋼材的膨脹量。但是這不是我們主要關心的問題,對于我們應用的場合,只要金屬壁溫高于140℃,就不發生露點腐蝕,工業搪瓷受熱后的熱裂,至少要300℃以上。即使民用搪瓷在140℃這個溫度下也不會崩裂。對于超溫導致的局部掉瓷也不必擔心,只要是該部位的溫度導致了搪瓷的局部破損,其金屬溫度必將遠遠超過露點溫度。即:產生受熱裂紋的搪瓷部位一定是不發生露點腐蝕的部位。這種自適應性對使用是極為有利的。搪瓷的導熱系數大約是鋼的三分之一,但是搪瓷層的厚度在0.5mm以下,其熱阻僅相當于增加了1mm的鋼材壁厚,該熱阻與外壁的垢層相比可以忽略。因此,只要采用合理的支撐和密封結構保證其膨脹自由,采用搪瓷表面是沒有問題的,我們要冒的*大的風險就是采用工業搪瓷與民用搪瓷(對于露點來說,不嚴重的位置是可以用民用搪瓷來防護的)相比造成的費用上升。預計該臺加熱爐的尾部采用工業搪瓷與民用搪瓷的費用差為45萬元,采用工業搪瓷表面與常規的鋼材裸表面的價格要增加70萬。如果采用民用搪瓷,其費用增加很少。這些只是與不加防護措施的比較,然而對于大型的爐子在尾部不加防護措施是不可能的。

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