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1、炼 油 技 术 与 工 程2004年8月 PETROLEUMREFINERYENGINEERING 第34卷第8期催化裂化装置高调节性余热锅炉设计浅析谭 忻 刘尚阁中国石化集团洛阳石油化工工程公司(河南省洛阳市471003)摘要:介绍了余热锅炉作为催化裂化装置产汽系统的主要产汽设备在该系统中所起的调节核心的作用。结合设计实例就高调节性余热锅炉的特点及运行情况进行了分析总结。关键词:催化裂化装置 余热锅炉 蒸汽 露点腐蚀 余热锅炉作为催化裂化装置产汽系统的主要450℃),该路通过调节蒸汽流量来保证汽温;多
2、余产汽设备,担当着调节核心的作用。实践证明,开的饱和蒸汽进入余热锅炉的过热器,以适当的调发应用新型高调节性余热锅炉,对于提高全装置节手段来调节蒸汽出口温度至450℃。两路过热余热回收系统的运行水平具有重要意义。蒸汽汇合后进入中压蒸汽管网,供给装置各中压蒸汽用户使用。1 催化裂化装置余热锅炉在产汽系统中的重要1.2 余热锅炉在产汽系统中的重要调节作用调节作用余热锅炉在产汽系统中担当重要的调节作用1.1 催化裂化装置产汽系统简述是基于以下两个原因:催化裂化装置可用于产汽的主要余热热源有首先,从产汽系统的流程可以看出,除余热锅再生器再生烟气、循环油浆
3、、二中段回流油、一中炉外,其它产汽设备(可以总称为装置产汽设备)段回流油等。根据这些热源各自的温位特点,将的取热目的是吸收催化反应中产生的过剩热量,其组成一个有机结合的换热网络,使其发挥各自使工艺介质得到冷却,使催化反应持续进行。当不同的作用,组成余热中压产汽系统,从而尽可能工艺侧的工况波动,导致取热负荷变化时,就必须地回收利用装置余热,降低装置能耗。调节取热介质流量以满足工艺要求。因此,取热量作为从动因素,随装置反应工况的变化而波动,从而导致系统内给水及蒸汽流量的波动。其次,对于余热锅炉来说,由于自身集合了预热、蒸发、过热三段受热面,能够实现
4、水→饱和蒸汽→过热蒸汽的完整流程,因而装置产汽设备的操作波动都与之相关。同时,余热锅炉的热源是装置排出的高温废气,已经不再参与催化反应了,因此锅炉的蒸汽侧参数就上升为主动因素,使得图1 中压产汽系统原则流程余热锅炉可以根据装置产汽设备的波动情况,通过自身调节,改变取热比例和总取热量,来平衡和该系统的原则流程见图1:来自给水除氧设稳定产汽系统的波动。施的104℃中压除氧水,进入余热锅炉的给水预在催化裂化装置实际操作中不难发现,如果热盘管(省煤器),升温至200℃左右,分别进入余锅炉运行平稳,操作弹性大,产汽系统的稳定性就热锅炉汽包、外取热器汽包、
5、油浆蒸发器汽包和二中段蒸发器汽包,水自然循环受热蒸发。上述汽收稿日期:2004-02-25;修改稿收到日期:2004-04-28。包产生的中压饱和蒸汽经过混合,一部分进入再作者简介:谭 忻,工程师,1994年7月毕业于上海交通大学生器取热盘管过热至需要的温度(一般是能源工程系(学士)。第8期 谭 忻等.催化裂化装置高调节性余热锅炉设计浅析—43—很强,当装置运行情况变化时,产汽系统就不容易免省煤器漏水(流程见图2)。出现问题。反之,则很容易出现问题。因此,高调2.3 灵提高余热锅炉对于产汽系统平衡的节性余热锅炉对于催化裂化装置
6、产汽系统的平稳调节能力运行起着关键性的作用。催化裂化装置产汽系统的操作波动,主要体现为蒸汽总量的大幅波动(有时波幅超过50%),2 高调节性余热锅炉应具备的特点余热锅炉应能够通过自身调节来保证在任何工况2.1 恰余热锅炉的工艺参数必须切合装置下,锅炉出口过热蒸汽温度稳定在450℃左右,起运行的需要到稳定产汽系统的作用。不同的催化裂化装置,其产汽系统的特点也余热锅炉蒸汽过热能力的调节通过两种手段不同。比如,有的装置不设内取热器,因而内取热实现:补燃调节和不补燃调节。虽然补燃调节方器故障对于余热锅炉的影响不必考虑。有的装置式灵活性很大,可是随着装置
7、节能意识的提高,现原料油性质和加工量经常波动,导致再生器负荷在已经用得不多了。而不补燃调节又分为减温器[1]波动很大,也会影响余热锅炉参数的选择。调节和蒸汽旁路调节两类,由于种种原因,减温器[3～4]2.2 稳从锅炉本体设计出发保证长周期安调节法无法实现高调节性。[5]全运行作者借鉴电站锅炉蒸汽温度的调节方式,余热锅炉的长周期安全运行,是发挥其调节在2001年设计中国石油化工股份有限公司巴陵作用的先决条件。分公司烯烃厂1.05Mt/aARGG装置余热锅炉时,省煤器漏水问题一度是余热锅炉的常见病,首先采用了蒸汽旁路调节法(简要流程见图3),经常引
8、起余热锅炉临时停运。其主要原因是管壁获得了用户的好评。以后又相继在大庆炼化1外表面产生了露点腐蚀。由于再生烟气含有水蒸Mt/a催化裂化装置改造,以及永
