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催化重整装置加热炉改造0(新闻)平顶山

加热炉    平顶山    
2021年11月26日

催化重整装置加热炉改造

催化重整装置加热炉改造 2011年12月04日 来源: 摘 要:通过对催化重整装置四台圆筒炉的瓦斯喷枪进行改造,H102、H103对加热炉辐射室喷涂高温辐射涂料,有效地降低了炉膛温度和排烟温度,减少了瓦斯用量,提高了炉子的热效率;对重整三合一加热炉辐射室衬里进行了更换,有效地降低了炉壁表面温度。关键词:催化重整装置;加热炉;改造l 存在问题 1.1 原燃氢火嘴喷枪不能满足烧瓦斯的要求1999年6月,考虑到催化重整装置开工后,氢气无法平衡,我们与洛阳石化工程公司设备研究所合作,设计开发出了新型SUG系列富氢燃气燃烧器,将7台加热炉的70个燃烧器进行了改造,较好地解决了富余氢气的去向。2001年3月,我厂80万t/a催化柴油加氢装置建成投产,氢气紧张,重整加热炉全部改烧管网瓦斯,原来的燃氢火嘴的喷枪不能满足生产的要求,出现了火焰长、燃烧无力、易脱火、易抽灭等问题,严重影响了装置的安全生产。1.2 圆筒炉H103负荷变大由于预处理流程调整后,H103炉负荷增大。2001年10月,预加氢负荷提到80t/h后,H103炉膛温度高达780℃,瓦斯流量远远超过设计值,造成汽提塔底升温受限,严重影响装置加工量。1.3 三合一加热炉辐射室炉壁表面温度高该炉子辐射室衬里下部为耐火砖,上部为多层陶纤块,通过保温钉固定在炉壁上。由于耐火砖墙开裂,陶纤层脱落、开缝,保温钉外露,造成炉壁下部表面温度在70~120℃,上部温度在60~70℃,防爆门、人孔门周围温度在190℃左右。2 改造情况2.1 瓦斯喷枪的改造2002年5月,我们对四台圆筒炉的喷枪进行了改造。通过改变喷枪开孔的尺寸和方向,增大燃气流与空气流夹角,并在喷枪头部增加了一个稳焰罩,降低瓦斯流速,强化与空气的混合。开工后,火焰明显变短,消除了火焰无根、易抽灭的现象,解决了H101燃烧不充分、易闪爆的问题,大大提高了炉子的操作弹性,瓦斯阀后压力在0.03~0.125MPa之间均能较好地燃烧,H103处理能力明显提高。2.2 三合一加热炉辐射室衬里改造2002年5月,我们对三合一炉辐射室衬里进行了更换,将原有的陶纤块、耐火砖和保温钉全部拆除,对炉壁人工除锈,重新焊接“Z”型保温钉,呈正方形排布,将普铝(高铝)纤维棉填入喷涂机,通过输棉管送到枪头喷出,将结合剂用高压泵同时送到枪头喷出,结合剂与纤维棉在空中混合后喷敷在炉体上,整复衬里表面后喷涂表面固化剂。其中,2m以下炉墙保温钉高160mm,间距3000mm×300mm,喷涂纤维棉为160mm的普铝层+50mm的高铝层;2m以上炉墙保温钉高140mm,间距350mm×350mm,喷涂纤维棉为140mm的普铝层+50mm的高铝层,两层之间绑扎一不锈钢丝网。整个喷涂过程采用自上而下,一层层喷涂,总工程量为105m3,施工周期9天。2.3 H102、H103辐射室喷涂高温辐射涂料由于H102、H103负荷增大,为了进一步提高处理能力,我们采用在H102、H103辐射室衬里表面喷涂高温辐射涂料,增加了炉壁的黑度,加强了炉子辐射传热,降低了炉子排烟温度,减少了瓦斯用量,提高了炉子的热效率。3 改造前后情况对比及效益分析加热炉瓦斯耗量与炉子的操作状况、炉子负荷、瓦斯压力和组分关系较大,为了便于比较,我们选取预加氢进料为68t/h,操作状况、瓦斯压力和组分较接近的2002年4月25日(改造前)和9月7日(改造后)的操作数据进行分析,见表1。

表1 四台加热炉改造前后数据对比

3.1 H101改造前后对比由表l 可见,改造后H101进出口温差从6℃增加到20℃,炉子负荷增大,炉膛温度升高43℃,炉底温度、排烟温度变化不大,而瓦斯用量减少了17Nm3/h。这说明更换瓦斯喷枪后,燃烧状况得到了改善,炉子处理能力和热效率得到了提高。瓦斯密度按0.746kg/ Nm3 (下同)计算,每年可节约瓦斯lllt,折合人民币16万元。2个月即可收回全部投资。3.2 H102改造前后对比由表1可见,改造后H102炉膛温度降低了14℃,炉底温度降低了47℃,排烟温度降低了8℃,瓦斯用量减少了36 Nm3/h。这说明更换瓦斯喷枪后,燃烧状况得到了改善,火焰中心温度上移,炉底温度明显降低,而辐射室喷涂高温辐射涂料后,提高了辐射传热效率,有效降低了炉膛温度、排烟温度和瓦斯用量。每年可节约瓦斯235t,折合人民币35万元。2个月即可收回全部投资。3.3 H103改造前后对比由表1可见,改造后H103进出口温差从14℃增加到21℃,炉子负荷增大,炉膛温度变化不大,炉底温度降低了44℃,排烟温度降低了9℃,瓦斯用量减少了49 Nm3/h。每年可节约瓦斯320t,折合人民币48万元,而该炉子有四个瓦斯喷枪,1个多月即可收回全部投资。3.4 H204改造前后对比由表l可见,H204改造后在炉子进、出口温度和进出口温差略有增加、进料量不变的情况下,炉膛温度、炉底温度、排烟温度略有升高,这是因为炉子负荷有所增加,而瓦斯用量减少了28 Nm3/h。这说明更换瓦斯喷枪后,燃烧状况得到了改善,炉子处理能力和热效率得到了提高。每年可节约瓦斯183t,折合人民币27万元,1个月即可收回全部投资。3.5 三合一炉衬里改造前后的对比重整三合一加热炉辐射室衬里改造后,炉体表面各点温度明显降低,消除了局部过热的现象,炉壁表面平均温度由81.91℃下降到60.81℃,降低了21.1℃,达到了预期目的。将炉体表面温度从80℃降低到60℃以下,表面热损失降低1%以上,相当于加热炉效率提高1%以上。三合一炉衬里改造前燃料气用量为4500 Nm3/h,改造后可节约燃料气45 Nm3/h,一年可节约燃料气294t,折合人民币29.4万元,2年即可收回全部投资。另外,炉子衬里的改造,降低了炉膛温度,提高了炉子的处理能力,消除了炉壁热点温度,避免了耐火砖墙进一步开裂、坍塌的隐患,确保了炉子安全、稳定、长周期的运行。4 结论六联合车间四台圆筒炉瓦斯喷枪改造后,有效改善了炉子的燃料状况,炉膛温度、炉底温度、排烟温度有所降低,炉子处理能力得到了提高,瓦斯用量明显减少。三合一加热炉辐射室衬里改造后,炉壁外表面温度明显降低。本次加热炉改造效果显著,消除了隐患,降低了装置能耗,提高了炉子的热效率。

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