一段炉热损失原因分析及对策

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1、;我农:壬段炉热损失原因分析及对策应花农:誉技北肥公司疑涛联技I整潢晓晴〔陈搦了花于A讣摘要通过对一段炉热损失的原因分析，提出相应的对策，保证装置优质运行。关键词一段炉热损失原因对策1简介重庆建峰化工股份有限公司化肥分公司合成氨装置设计能力为丨I产1000吨液氨，采用节能型美国布朗深冷净化工艺。其转变一段炉是由FosterWheeler公司设计制造的侧烧梯形炉，一段炉辐射段共设88根转化管，上下两排两侧各有22个烧嘴,共计88个烧嘴,其燃料为天然气及后端I叫收的废气，燃烧空气为燃气透平产生的乏气，对流段在辐射段的顶部，对•流段

2、内有高压蒸汽、混合原料气、空气、原料气及锅炉给水等七组盘管（其中高压蒸汽盘管有三组）以回收烟气川的热量，出对流段的烟气温度为16LC,由位于对流段顶部的两引风机（100C6A/B）抽出排入大气（见图1）。随着运行时间的延续一段炉热损火较大，成为了合成氨装置优质运行的瓶颈问题。通过计算和关数据见表1我们可以发现目前一段炉热效率低，设计一段炉总热效率为87.01%,Iflj实际热效率2009年5月4tl计算的热效率为83.671%。我们进行了以下分析：2.1一段炉的热损失分析2.1.1盘管使用吋间长，翅片损坏，换热能力下降对流段

3、盘管共有7组，其中最下面两排过热蒸汽盘管为光管，其余为翅片管。随着盘管使用时间增长，翅片逐渐损坏，导致盘管换热能力下降，工艺介质的出口温度降低，朋气出口温度上升，这是热损失的主耍原因。设计烟气出口温度为168°C,实际烟气出口温度为181-184°C,按照每犬排放烟气216000NM7h计算，热损失高达1800kwo这一现象在2000年更换了下部54根盘管后，有一定的改善，烟气温度降至175C左右,但随着使用时间增长，翅片逐渐损坏，冃前烟气出口温度又上升至181-184°C左右。2.1.2风机受设计能力限制，乏汽不能完全进入i

4、段炉。设计上一段炉顶部两台引风机，在保证炉膛负压正常（-3.OmmHe）情况下,抽吸能力为218481Nm7h,经过计算发现其实际上只能抽吸216023Nm7h（由于引风机入口烟道气温度实际比设计高10°C,对引风机抽吸能力产生一定影响），忖前大约冇12393NmVh乏气通过乏气放空阀PV165口口放掉（PV165阀位有9%开度），使大量热量H白损失。2.1.3耐火材料损坏，导致炉体外壁温度升高，造成热量损失。一段转化炉设备结构为梯台式转化炉。炉体分为上下两个部分，上部是对流段，下部是辐射段，中间由过渡段连接。根据炉膛内温度场

5、的分时间设计值2009.1.52009.3.22009.4.132009.5.4负荷(Nm7h)3066029750308833204231478放热Gcal/H燃料气69.7456.65367.0662.32660.586乏气35.8637.36632.88135.6640.231合计105.6194.01999.94197.986100.817吸热辐射段转化管26.123.42725.32724.12324.102对流段盘管减温水2.2883.3212.8472.644过热蒸汽16.3615.55315.97816.326

6、16.647混合原料气12.7510.98711.82212.1912.061工艺空气4.173.8193.5883.9333.937原料气5.414.7454.9074.974.904锅炉给水19.55119.81120.26219.51520.061合计5&23657.20359.87859.78160.254合计7&6180.6385.20583.90484.356热损失散热损失0.80.2672.7141.2673.78排烟损失10.9413.12212.02112.81412.682热效率总热效率87.0185.75

7、885.25685.62983.671T1106（一段炉入口温度。C）599581.570587.6587.6587.5TI107（一段炉出口温度。C）694671.970682.9673.4674.8出口残余CII4含量（%）29.5629.24627.9329.4529.73T1241/242（辐射段拱顶温度。C）916/898927/922935/915.6932/913.2S/C2.72.7152.72.7122.701T1239A/B（对流段底部温度°C）836875/876903/906912/917907/910

8、TI238（乏气温度°C）538538.725521.8543.8546TI240（排烟温度°C）168183.81181.4183.2182.1表1一段炉热量衡算数据对比分析然有不少窥视孔温度在230°C以上，这样增大了一•段炉的热损失。布不同，分别采用了轻质耐火砖、陶瓷纤