裂解炉燃烧器的操作维护.pdf

《裂解炉燃烧器的操作维护.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第40卷第2期化工机械257裂解炉燃烧器的操作维护张建+(天华化工机械及自动化研究设计院有限公司)摘要概述了裂解炉燃烧器操作中过剩空气和负压的调节，以及空气温度、空气湿度、大气压及刮风等环境条件对污染物排放的影响。介绍了燃料喷孔堵塞、喷头结焦、炉子漏风、喷头过热及火焰冲击等燃烧器日常操作中常见的维护问题。关键词裂解炉燃烧器过剩空气NO，排放维护问题中图分类号TQ052．73文献标识码B文章编号0254-6094(2013)02-0257-04燃烧器的性能对裂解炉的热效率、炉管强度和加热均匀性有重要影响。裂解炉燃烧器存在的问题，如火焰

2、翻卷、火焰交叉、火焰冲击炉管以及热通量分布不合理等，会造成炉管严重变形、炉子运转周期缩短以及炉管寿命缩短等严重后果⋯。此外，随着对环境保护的日益重视，污染物排放的高低成为衡量燃烧器燃烧性能的重要指标。燃烧器设计和操作维护是其性能满足裂解炉工艺、节能和环保要求的关键心J。而对于设计合理的燃烧器，在实际运行中的操作维护显得尤为重要。1过剩空气和负压控制裂解炉炉内过剩空气和负压的控制是燃烧器操作好坏的关键。对于不同类型的裂解炉、燃烧器和燃料，其过剩空气系数各有不同，烟气也有各自适宜的氧含量。通常过剩空气系数除了满足燃料完全燃烧以外，还应考

3、虑一定余量，用于适应操作、燃料、环境条件的变化和潜在的燃烧器维护问题。对于自然通风的气体燃烧器，过剩空气系数通常为10％一15％，炉膛氧含量为2％一3％。裂解炉设计在负压下操作，负压太低将导致进入燃烧器的助燃空气不足，引起火焰冲击、二次燃烧或熄火等问题。太高的负压会增加空气漏入炉膛的可能性，降低热效率，操作受到限制。通常裂解炉横跨段的负压为一15～一25Pa。过剩空气和负压控制是相互关联的，它们可以通过烟道挡板或燃烧器风门进行调节。借助烟道挡板来调节负压，会影响通过燃烧器的空气流量。通过燃烧器风门调节过剩空气，由于烟气流量的变化，也

4、会影响到炉膛负压。为了得到合适的过剩空气系数和负压，可能需要对烟道挡板和燃烧器风门反复进行调整。调整的目标是获得最适宜的过剩空气系数和炉内热分布，且不在裂解炉横跨段产生正压⋯。表1是烟道挡板和燃烧器风门的调节指导。表1烟道挡板和燃烧器风门调节指导裂解炉状况调节方法高02和高负压低0：和低负压高02和低负压低02和高负压关小烟道挡板如果可燃物或CO在允许的范围内，开大烟道挡板关小燃烧器风门如果可燃物或CO在允许的范围内，开大燃烧器风门裂解炉运行时，要始终保持有足够的空气来燃烧所有的燃料。燃烧器放热量的任何改变前应检查炉膛氧含量：当增大

5、燃烧器的放热量时，必须在增加燃料量前增加过剩氧含量；当减小燃烧器的放热量时，必须在降低过剩氧含量前降低燃料量。在炉内缺氧时，尽量不要通过打开燃烧器风门来增大助燃空气流量，也不要直接关闭燃烧器，}张建。男，1973年12月生，高级工程师。甘肃省兰州市，730060。258化工机械2013矩应逐步以最大值的10％来降低燃料量，在每一步之间保持炉内氧含量稳定，直到获得需要的过剩空气量，否则可能引起爆炸。裂解炉同一标高处的燃烧器风门开度应一致，以便助燃空气的均匀分配。避免出现火焰不均匀、翻卷及局部高温等一系列操作问题。2环境条件对污染物排放

6、的影响裂解炉通常是在一个给定的工况下运行，但实际操作条件会随着环境条件的改变而发生显著的变化。刮风、空气温度、空气湿度和大气压都能对裂解炉的操作条件构成重要的影响，这些环境条件的改变会引起裂解炉过剩氧气和火焰温度的变化，造成实际上CO和NO。排放的升高或降低，进而影响裂解炉的热效率和污染物排放H。。通常裂解炉都留有3％的过剩氧气以确保低CO排放和高燃烧效率，同时也能应对正常操作过程中发生的操作条件的变化，包括环境条件的变化和燃料组成或供气压力的微小变化。图1显示了环境空气的温度和湿度变化、大气压和刮风都能导致裂解炉过剩氧气的变化。过

7、剩氧气增加通常会产生一个更紧凑和更高温的火焰，从而产生更高的NO；排放。过剩氧气降低会降低空气和燃料的混合速度，从而导致不完全燃烧，产生过高的CO排放。图t也显示了环境空气的温度和湿度的变化能直接导致火焰温度的变化，从而影响NO，的排放。l环境条件的变化l●大气压．风速和风向

8、

9、环境温度

10、l空气湿度1●●I●I对炉内过剩氧气浓度的影响l●随剩氧气降低ll过剩氧气升蒯嘴加空气温喇降低空气湿崩●l降低空气和lI提高空气和ll燃料混合速翻I燃料混合速剧●不完全燃烧●co增加．NO增加l图1环境条件变化导致NO，和CO排放增加的潜在途径当环

11、境空气的温度发生变化时，它的密度也将发生变化。如果燃烧器给定一个抽力，当空气温度降低，密度增加时，它将吸人更多的助燃空气进入裂解炉，这将导致过剩氧气增加。相反，如果空气温度增加，过剩氧气会降低。环境空气中水蒸气的存在也将影响过剩氧气的