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1、炼油设计2000年4月PETROLEUMREFINERYENGINEERING第30卷第4期超导热管式预热器在常压炉的工业应用常六喜徐彬洛阳石油化工总厂(河南省洛阳市471012)摘要:介绍了洛阳石油化工总厂常减压蒸馏装置常压炉烟气余热回收系统改造前存在的问题、改造后的运行情况和节能效果,以及超导热管式预热器的工作原理和特点,该设备从设计、制造、安装、调试到投用均取得一次成功,运行两年来效果良好,排烟温度降低了35~70e,空气预热器温度提高了60~100e,炉子热效率提高了5~8个百分点。该技术在余热回收领域中具有国际领先水平和广阔的工业应用前景。主题词:常减
2、压蒸馏装置加热炉烟道气热传导装备工业应用常压炉是炼油厂常减压蒸馏装置的重要设备平稳生产,成为威胁装置安全生产的一大隐患。之一,也是装置主要的耗能设备,其能耗占常减压(3)压力降大。多层波纹形状的蓄热片相互蒸馏装置总能耗的50%以上。洛阳石油化工总厂叠加构成了回转式预热器的传热主体,蓄热片的常减压蒸馏装置常压炉设计负荷为27.9MW,目波纹形状显然增加了传热面积和传热系数,但也前实际运行负荷为34.9MW,在目前满负荷运行同时增加了预热器的压力降,且由于燃料油中含工况下,从常压炉对流室出来的烟气排烟温度为有大量的金属盐类杂质(如Fe,Ni,Na,Ca,Mg,V3等
3、)和浮尘,燃烧后吸附在高温烟气中大量的碳粒350e左右,流量为67dam/h,携带热量为6.98MW,该热量占常压炉负荷的20%,占装置总能耗子上,到达空气预热器时,流速降低,温度降低,就的15%。这部分热量价值可观,能否有效回收对凝结、吸附在蓄热片上,逐渐积累,产生灰垢。由常减压蒸馏装置达标和节能降耗工作至关重要。于蓄热片的波纹形状加之积灰粘性极强,一般的吹灰方法很难将灰垢较好的除去,因而产生流道1改造前余热回收系统预热器存在问题堵塞,增加了预热器的压力降,降低了热导率。同原设计余热回收系统采用的是回转式空气预时这些灰垢附着在蓄热片上,易产生垢下腐蚀,造热器,
4、该预热器存在以下问题:成蓄热片脱落,影响预热器安全运行。(1)漏风量大。由于回转式预热器的转动面(4)露点腐蚀。该厂常压炉烟气的露点温度和固定面存在空隙,再加上空气侧和烟气侧存在一般为140~150e,回转式空气预热器其蓄热转较大压差,这样易使空气在转子处发生/短路0,且子的蓄热片不断的运动于空气(冷端0~100e)和由于长周期的运行产生的变形磨损和腐蚀,往往烟气(热端180~350e)之间,其蓄热片在不断加造成实际漏风系数远远大于设计漏风系数,最大热和冷却过程中每运转一圈将受到两次露点腐漏风量可达30%左右,这样也就造成了不必要的蚀,往往蓄热片运行一年已经腐蚀
5、不堪,必须整体能量浪费。更换。所以露点腐蚀是回转式空气预热器难以躲过的致命弱点。(2)故障率较高。由于回转式预热器转动部由于以上原因,造成回转式空气预热器热回件较多,如转子、齿轮油泵、减速器、齿轮箱等,为维持这些转动部件正常运行,还需要配备复杂的收率较低,回转式空气预热器实际运行热回收率只有4%~5%,低于其6%~8%的设计热回收率,润滑管路系统。实际运行过程中,由于蓄热片积灰造成转子失去动平衡或蓄热片脱落卡住造成驱收稿日期:1999-12-30。动电机跳闸,润滑管路泄漏,转子轴承失效等故障作者简介:常六喜,高级工程师,1986年毕业于天津大学化工经常发生,如1
6、997年全年预热器各类故障达12机械专业,从事设备技术管理工作,现为常减压蒸馏车间副主次,非正常停运时间52d,严重影响了装置的安全任。第4期常六喜等.超导热管式预热器在常压炉的工业应用)31)也低于一般余热回收系统7%~10%的热回收率。到音速,即出现/阻塞0现象,如图2。2超导热管的工作原理及特点2.1工作原理超导热管的工作介质由多种无机活性金属及其化合物混合而成,具有超常的热活性和热敏感性,遇热而吸,遇冷而放。这种热超导工质在一定温度下被激活,并以分子震荡形式来传递热量,它超强导热性能使其导热系数是一般金属的一万倍图2热管热传递速率左右,是水热管的十倍左右
7、,在传导方向上几乎没(7)具有良好的等温性。实验证明,一根长有温度的衰减并能以极快的速度传递(超音速传4m的超导热管,其一端置于100e的热水中,另一递)。端置于无风的大气中,热、冷两端温差不大于1e;2.2特点而同样条件下的一般液体工质热管,热、冷两端温超导热管与普通热管相比具有如下特点:差则高达3~4e。这说明超导热管具有良好的等(1)适用范围广。适用温度为60~1000e,而温性,即可在很小的温差下,传递很大的热通量,一般液体工质如水,只能用于100~350e。温压传热阻力小。曲线如图1。(8)由于不考虑内压,超导热管形状具有更大的灵活性,具有更广泛的应用
8、领域。3余热回收系统改造
