试析蒸汽过热炉耐火衬里技术改造与在役炉管寿命评估

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1、天津大学硕士学位论文蒸汽过热炉耐火衬里技术改造与在役炉管寿命评估姓名：王曙明申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：康勇;康志强20090501中文摘要齐鲁乙烯60kt／a苯乙烯装置引进LUMMUS生产工艺，采用烷基化反应生成乙苯，乙苯脱氢生成苯乙烯的工艺路线，蒸汽过热炉是苯乙烯装置的关键设备。蒸汽过热炉的热效率低下，会造成装置的能源浪费过大；而过热炉一旦发生故障，轻则影响脱氢反应的转化率和选择性，重则造成整套装置停车，从而导致重大的经济损失。炉管和耐火衬里是决定过热炉运行正常的关键部件，蒸汽过热炉在实际的运行中

2、，存在耐火衬里结构稳定性差，炉外壁超温严重，排烟温度高，热效率低下；炉管寿命达不到设计要求等问题。本论文针对过热炉运行中存在的缺陷进行了故障诊断和技术改进。本文通过对蒸汽过热炉耐火衬里运行现状的分析，找出了过热炉耐火衬里存在的缺陷和产生原因，对耐火纤维衬里的结构、耐火砖衬里的材料，托砖板和看火孔的结构形式进行了技术改造。通过改造，提高了过热炉的运行稳定性和热效率，达到了满意的改造效果。’为提高过热炉炉管的使用寿命，通过对在役炉管的金相检验、超声测厚和对炉管进行现场红外温度成像检测等手段，对在役炉管的运行状况进行了评

3、估，采用炉管评估软件对炉管剩余寿命进行评定。评估结果表明炉管剩余寿命还很长，炉管尚处在安全期内。为保证炉管的长周期安全运行，在日常运行中，应该严格控制炉温，特别要避免炉管超温。文章对本次技术改造的背景、改造过程、改造效果及其涉及的技术问题进行了充分阐述。结合加热炉的技术进展和发展趋势，对蒸汽加热炉的进一步的技术改进提出了建议。本文对炼化企业提高加热炉的热效率和运行可靠性具有较高的指导和借鉴作用。关键词：蒸汽过热炉耐火衬里故障诊断技术改造炉管寿命分析ABSTRACTLUMMUSprocessisusedby60kt／

4、aStyreneMonomer(SM)plantofQflu．Ethylphenylisproducedbyalkylation,thenisdehydrogenatedtoproducestyrene．SteamsuperheateristhecriticalunitinSMplant．Toomuchenergyiswastedbythelowheatefficientofthestreamsuperheater．Ifthesuperheaterhassomethingwrong，theconversionand

5、selectivityofdehydrogenationwillbeinflunced．Eventheworse，theplantwillbestopped．Thentheeconomiclosswillbegreat．Furnacetubesandrefractoryliningaretheimportantpartsofsuperheater．Therearesomeproblemsduringthepracticalrunningofthesteamsuperheater,suchastheworsestru

6、cturestabilityoflining，thesuperhi曲outsidetemperatureofthesuperheater,thehighemissionsmoketemperature．thelowheatefficiencyandtheshorterfurnacetubelifethanthatbeingexpected．Inthethesis，itisstudiedthetechnologyimprovementforthedefaultinthesuperheateroperating．．‘B

7、yanalyzingthepresentsituationoftherefractoryliningofthesteamsuperheater,thefailurecausationisfoundout．Relevanttechnicalimprovementistakentothematerialandtheconstructionincludingthelining，thesupportboardandtheobservationwindow．Afterthesuccessfulimprovement,thes

8、teamsuperheater’Sstabilityandenergyefficiencyareremarkable．Inordertoprolongthetubelife，metallographytest，ultrasonicthicknessgauge，infiaredthermometersmeterwereusedtomeasurethefurna