鑄鐵板翅式空氣預(yù)熱器在常減壓裝置中的應(yīng)用

1、· 3 0·2 0 1 3 年第 4期 石油和化工節(jié)能 鑄鐵板翅 式空氣預(yù)熱器在 常減壓 裝置中的應(yīng)用董建強(qiáng) ( 中國(guó)石化揚(yáng)子石油化工有限公司 江蘇南京 2 1 0 0 4 8 )摘要 本文分析 了 2 撐 常減壓裝 置加熱 爐 系統(tǒng)熱效率低 的原 因，介 紹 了鑄鐵板 翅式空氣預(yù)熱 器的原理 、特點(diǎn)及技 術(shù)要 求 ，對(duì) 幾種 空氣預(yù) 熱器的性 能進(jìn)行 了比較 ，并說 明 了鑄鐵板 翅式 空氣預(yù) 熱 器的應(yīng) 用

2、效 果 。關(guān)鍵詞 2 # 常減壓裝置 加熱爐 熱效率 鑄鐵 板翅式 空氣預(yù)熱器 1引言 2 # 常減壓裝置有 3臺(tái)加熱爐 ， 能源 消耗 占裝 置總用 能的 7 5 ％ 左右，約 占全廠 總用 能的 2 0 ％ ，因此 提 高加熱 爐爐 效是 降低 煉廠 能耗 的主 要 手 段之一 。 二套 常減壓裝 置為 了適應(yīng)加工劣質(zhì) 原油 的需要 ， 提高加熱爐 的熱效率 ， 滿 足裝置長(zhǎng)周期 、高效 、安穩(wěn)運(yùn)行 ，2 0 1 2年 裝置停 車節(jié)

3、能 改造 中對(duì)加 熱爐 余熱 回收 系統(tǒng) 應(yīng)用 鑄鐵 板翅 式 空氣 預(yù) 熱器 ，有效提高 了加熱爐熱效 率 ，降低 了燃料消 耗 。2裝置概況 二套常減壓裝 置 ( 進(jìn) 口原油加工裝 置 )是揚(yáng) 子石 化公司為適應(yīng) 原油多樣化 ， 配合 乙烯裂解 和 芳烴 聯(lián)合裝 置規(guī)模擴(kuò)展而建設(shè) ，l 9 9 5年 4月 9日投產(chǎn) ，2 0 0 2年裝置進(jìn)行 了擴(kuò)容改造 ，改造 后 裝置加工 能力為 4 5 0 萬 噸／ 年 ，2 0 l 2年 7

4、月裝 置 進(jìn)行 節(jié)能改造 ， 改造后裝置加 工能力為 6 0 0 萬 噸 ／ 年 。裝 置有常壓爐 、一級(jí)減 壓爐 、二級(jí)減壓 爐 三 臺(tái)加熱爐 ，常壓 爐 ( F 一 2 l O 1 )、二 級(jí)減 壓 爐 ( F 一 2 1 0 3 )合 一套 余熱 回收系 統(tǒng) ，一 級(jí)減 壓 爐 ( F _ 2 1 0 2 ) 單獨(dú)設(shè)置一套余熱 回收 系統(tǒng) ，改造 前 均使用熱管回收煙氣余熱。以一級(jí)減壓爐煙氣 余 熱回收系統(tǒng)為例 ，示意圖如圖 l

5、。3 改造前存在 問題 圖 1一級(jí)減壓 爐煙氣余 熱回收 系統(tǒng) 檢 修前 二套 常減壓 空氣 預(yù) 熱器 采用 熱 管式 空氣預(yù)熱器 ，I 天 l 使用年 限長(zhǎng)，檢修頻率高 ，泄漏 嚴(yán)重 ，煙氣氧含量偏高 ，排煙溫 度設(shè)計(jì)高 ，加熱 爐熱 效率低 。并且預(yù)熱器設(shè)計(jì) 負(fù)荷低 ， 無 法滿足 高負(fù)荷生產(chǎn) 的需要 。從表 1 看 出 ，F(xiàn) - 2 1 0 1 ／ F 一 2 1 0 3爐熱管 出口氧 · 3 2·2 0 1

6、3 年第 4 期 石油和化工節(jié)能 煙氣 入 預(yù)熱 器溫度 ℃3 3 7 ． 4 l3 4 9 ． 6 5煙 煙 氣 出預(yù) 熱 器溫度 ℃ 1 1 7 ． 5 31 1 8 ． 2 6氣 側(cè) 煙氣 質(zhì) 量 流量 k g ／ h3 5 7 8 44 3 0 5 6允許 壓 降 P a6 0 O6 0 0熱 負(fù)荷 k W4 3 7 05 7 6 O6與其他空氣預(yù)熱器 的 比較 6 ． 1基本特點(diǎn) 板 翅式鑄鐵空氣 預(yù)熱器 ，

7、是利用鑄鐵 的抗 沖蝕和 耐腐蝕性能 ，結(jié)合板翅式換熱器 的優(yōu) 點(diǎn) ，開發(fā) 的一種新型空氣預(yù)熱器 ，具有壽命長(zhǎng) 、阻 力小 、 結(jié) 構(gòu) 緊 湊 等優(yōu) 點(diǎn) 。( 1 )煙氣 自上而下 垂直 高速 直線流動(dòng) ，不 易積灰 且便于清灰 ；空氣水平流 動(dòng) ，與煙 氣流動(dòng) 方 向垂直 ，有利 于提 高換熱效率 。( 2 )空氣 預(yù)熱器 的鑄鐵段與 板式段之 間設(shè) 有檢修 空間，配置檢修人孔 ?？諝忸A(yù)熱器 與風(fēng)道 ／ 煙道 的連接采用全密封面法蘭型

8、式 。7應(yīng)用效果 ( 3 )空氣預(yù) 熱器煙氣 出口過渡 段最低 點(diǎn)設(shè) 排水結(jié)構(gòu) ，能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)排水 ，內(nèi)保溫襯里 為防沖 刷設(shè)計(jì) 。由于設(shè)有水沖洗系統(tǒng) ，便于清 除換熱管 表 面 積 灰 。( 4 )在很 寬的操 作環(huán) 境范 圍內(nèi)具有較好 的 抗腐蝕性能 。 由于換熱元件采用合金球墨鑄 鐵鑄 造 ，為雙面翅 片板，具有較好 的抗露點(diǎn)腐蝕及 耐 磨性能 ， 傳熱 能力較 高。其耐蝕措施與不銹 鋼相 似 ，一般加入 S i 、A 1 、C r

9、 、N i 、C u 等 合金元素 ，在鑄件 表 面形成 牢 固的、致 密而 又完 整 的保護(hù) 膜 ，阻止腐蝕繼 續(xù)進(jìn)行 ，并提高鑄鐵基體 的 電極 電位 ，提高鑄鐵的耐蝕性 。5 ． 2 幾種 空氣預(yù) 熱器 的性能 比較 表 3幾種 空氣預(yù)熱 器性 能比較 2 0 1 2年 7月中旬 2 # 常減壓裝置停車交 出檢 修 ，9月中旬完成改造 并順利開車 。原加熱爐 余 熱 回收 2套熱管系統(tǒng)全 部拆除 ， 更換成鑄鐵板 式 預(yù)熱器 ，高

10、溫段采用板式預(yù)熱器 ，低溫段采用 鑄 鐵式預(yù) 熱器 。 改造完成后加熱爐熱效率 由改造前 8 8 ． 5 ％ 提 高至 9 2 ％ 。投用 后排煙溫 度降低至 1 2 5℃ 以下 ，氧 含量降低至 3 ％ 左右 ，基本達(dá)到 了加 熱爐熱效率提高 3 個(gè)百分 點(diǎn)的要求 。2 0 11 年二套常減壓裝置燃料消耗 為 7 ． 8 6 千 克標(biāo) 油／ 噸原油，則改造完成后可每 年可節(jié) 約燃 料 1 5 3 6噸標(biāo)油 ( 以 6 0 0 萬噸原油