二甲苯装置加热炉余热回收系统改造及节能效果分析

洛阳分公司二甲苯装置有4台加热炉,设计热负荷为102.99MW,是主要的耗能设备,其能耗约占装置总能耗的43%~45%,改造前热效率仅为86.81%,且烟道局部压降过大,加热炉不能在自然通风条件下低负荷运行。2008年进行了技术改造:对烟道存在的问题进行消缺,减少了2个90°弯头,热烟道布置更加合理,烟气流向更加顺畅,烟道局部阻力降可降低52Pa;空气预热器更换为扰流子+搪瓷管重型空气预热器,末端采用搪瓷表面:由于其光滑的表面,积灰大为减轻;耐腐蚀性强,排烟温度可以降到并长期保持在140℃,最低降至118℃,热效率明显提高。克服了热管式空气预热器存在的寿命短、露点腐蚀和快速失效等问题,预热器的使用时间得以大幅延长,其正常使用年限可达10a以上。改造后,热效率提高到92.8%,加热炉能在自然通风条件下保持低负荷运行,节能效果显著。     

芳烃加热炉的高效长周期运行改造

洛阳分公司芳烃联合装置生产所需的热量由4台加热炉提供。4台加热炉共用一套烟风道及烟气余热回收系统,各炉对流室出口高温烟气混合后,汇集进入钢-水热管式空气预热器,经换热后预热加热炉的助燃空气,再经引风机进入烟囱排放。加热炉能耗约占芳烃装置生产能耗的43%~45%。为减少燃料消耗,对其进行改造:更换加热炉空气预热器;部分更换加热炉衬里,改造炉底衬里结构;对关键烟道、风道大型蝶阀控制进行改造;对鼓风机和引风机变频系统进行改造;增上激波吹灰器,预防积灰,停止掺烧燃料油,改烧瓦斯气,更换钢-水热管式空气预热器为搪瓷管加扰流子式空气预热器,合理控制排烟温度,减轻露点腐蚀;增上液化气汽化设施。改造后,节能效果显著。但仍存在变频器故障、蝶阀调节困难、空气预热器漏风、看火窗和炉底温度高等问题,拟于2011年解决。     

电站锅炉回转式空气预热器低温腐蚀研究

电厂燃煤含硫,易造成回转式空气预热器低温腐蚀。依据燃料工业分析得到的煤质成分计算出烟气中SO3浓度和酸露点温度,并依据SCR脱硝装置中SO2催化氧化转化率对酸露点温度进行修正。根据换热器传热计算原理计算出空气预热器冷段入口壁面平均温度和壁面最低温度,据此分析空气预热器的腐蚀情况,并调整配煤降低酸露点温度,保护空气预热器,提高锅炉效率,降低运行费用。     

锅炉烟气酸露点温度计算及对预热器腐蚀的影响

锅炉烟气流经空气预热器时,当空气预热器金属壁温低于烟气酸露点温度时,即生成硫酸,从而导致空气预热器冷端腐蚀及堵灰。本文介绍了锅炉烟气酸露点温度的计算及对预热器冷端腐蚀的影响。     

热管空气预热器应用研究

热管空气预热器是一种重要的余热回收装置。它可以有效减轻锅炉的低温腐蚀,降低排烟温度,提高锅炉效率。针对某电厂锅炉热管空气预热器,进行了壁温等参数测试。结果表明,该炉加装前置式热管预热器后,排烟损失降低1.41%,锅炉效率提高1.24%。从热管空气预热器的传热特性、阻力特性、等温特性、管壁温度特性及漏风情况看,热管的设计、热管的制造和热管的安装都是成功的。     

避免锅炉尾部受热面低温腐蚀的方法与锅炉结构的研究

文中论述了锅炉尾部低温腐蚀形成的原因以及危害,提出一种使用“水-风”换热系统来进行防腐的方法,该系统包括空气预热器与烟气冷却器,空气预热器将锅炉给水中的热量传给助燃空气,烟气通过五级烟气冷却器后温度降至高于烟气露点的135. 6℃,避免了烟气中的SO2与水蒸汽形成H2SO3,从而解决锅炉尾部低温腐蚀的问题,该系统经热平衡计算检验,符合锅炉设计准则。     

水热媒技术在连续重整装置加热炉烟气余热回收系统中的应用

为回收加热炉的余热,扬子石化公司在1．39Mt／a连续重整装置应用了水热媒余热回收技术,以中压锅炉给水为热载体,利用从烟气中回收的热量来加热锅炉给水和预热助燃空气,达到降低排烟温度,减少燃料消耗,提高加热炉热效率和高压蒸汽产量的目的。介绍了水热媒技术的原理、特点、工艺流程以及装置实际应用中的运行步骤、注意事项和改进措施。运行结果表明,水热媒余热回收系统能够适应加热炉负荷和燃料性质的变化,排烟温度调节灵活;混合排烟温度和助燃空气温度达到了设计要求,能有效防止低温露点腐蚀,延长了设备使用寿命;加热炉群平均热效率达91．15％．节约能量为5．543MW,全年可节约燃料3812t,每年可产生经济效益1334万元。     

配SCR的锅炉空气预热器适应性改造实践

宝钢电厂1、2号350 MW机组锅炉因环保需要增设的烟气脱硝装置(简称SCR)所产生的硫酸氢氨,将引发空气预热器的腐蚀和堵灰现象,从而严重影响锅炉机组的安全运行,因此必须对空气预热器进行适应性改造。对空气预热器适应脱硝改造的设计原则和技术注意事项进行了研究。改造后锅炉排烟温度下降了5~8℃,平均漏风率降低了1%~2%。烟气流动阻力基本维持在800 Pa以下,且未出现明显的积灰堵塞情况。该项目改造取得了预期目标,为行业提供了成功的案例经验。     

扰流子空气预热器与水热媒空气预热器的组合应用

介绍扰流子空气预热器与水热媒空气预热器的特点及其组合应用情况。现场应用表明,相对于热管式空气预热器,扰流子空气预热器与水热媒空气预热器组合应用具有成本低、操作维护方便和使用寿命长的优点,具有很好的推广应用前景。     

芳烃联合装置节能改造效果分析

中国石化洛阳分公司芳烃联合装置节能优化改造项目,主要是采用新型塔板技术,对芳烃联合装置的8个塔器和加热炉余热回收系统进行改造。塔器改造主要是对8台塔器的内件进行更换,将原有塔板一对一更换为新型复合孔微型高效塔板;加热炉改造主要是将歧化加热炉、二甲苯塔重沸炉和异构化加热炉等4台加热炉的空气预热器,由热管式空气预热器整体更换为扰流子管+搪瓷管的重型空气预热器,改造后的空气预热器为两级、四程列管式空气预热器。从装置综合能耗标定结果来看,实施节能改造后,加热炉热效率提高到91%以上,排烟温度降至118℃,各塔热利用率有所提高,再沸量均有下降。芳烃联合装置的综合能耗达到301.31kg标油/t产品,比改造前的352.19kg标油/t产品,降低约50kg标油/t产品,节能效果显著,达到了预期目标。目前,节能设备运行平稳,产品质量合格。     

3．0Mt／a重催装置余热锅炉现状及节能技术改造

兰州石化公司炼油厂3．0Mt／a重油催化裂化装置的两台余热锅炉在运行中存在烟气侧运行阻力大、排烟温度高、省煤器给水入口温度低、存在尾燃等问题。采用翅片管结构省煤器、提高助燃空气温度、改造燃烧器、布置正压防爆固定旋转式蒸汽吹灰器对余热锅炉进行节能技术改造。改造后,两台锅炉炉膛压力分别由改造前的2.8kPa和2.7kPa降到1.9kPa和1.8kPa,余热锅炉烟气侧阻力降低;锅炉排烟温度由300℃降到205℃,烟气热量利用率和锅炉热效率得到提高;增设给水预热器后,省煤器给水温度及出水温度分别提高到150℃和240℃,外取热器及油浆蒸汽发生器多产蒸汽10t/h,两台锅炉总产汽量增加了60t/h,产生效益1908.42万元。     

炼油厂加热炉综合改造及效果分析

中国石油玉门油田分公司玉门炼油化工总厂随着“短流程燃料型”加工方案的调整,加热炉运行台数由20台减少为14台,用能水平明显提高,综合能耗显著下降,但主要装置(常减压、重整、焦化装置)加热炉都是上世纪90年代设计、制造的,运行时存在排烟温度高、氧含量高、入炉空气温度低、炉内壁保温破损、炉体漏风、炉体外壁温度高、燃料消耗大、热效率低等问题.针对上述问题,利用2010年7月份检修机会,对常减压、重整和焦化装置加热炉进行了综合改造.在采取系列综合改造措施后,3套主要生产装置的加热炉平均热效率由86.92％上升到了93.76％,平均过剩空气系数由1.36降低到0.86,平均排烟温度由224.25℃降低到了124.7℃,平均炉体表面温度由77.75℃降低到了37.7℃,加热炉运行状况得以大幅改善.随着加热炉运行状况的改善,瓦斯消耗量降低、装置处理量提高,极大地改善了装置各项经济指标.     

扬子石化延迟焦化装置节能措施及实施效果

扬子石化0.8Mt/a延迟焦化装置由于建成较早,加工工艺落后,2011年综合能耗达到23.04kg标油/t。结合装置特点,实施燃料气、蒸汽及用水节能措施。燃料气降耗方面,对达到使用年限的加热炉空气预热器热管进行部分更换,加热炉效率由90%提高至92%;使用气体脱硫装置的富余0.5MPa蒸汽作为热源,对燃料气进行加热,减少燃料气实际耗量5.16%。蒸汽节能方面,利用富余0.5MPa蒸汽替代1.0MPa蒸汽,节省1.0MPa蒸汽用量5.11t/h;随着装置凝结水回收项目的竣工,计划改用凝结水替代部分大吹汽蒸汽;同时,现场消除蒸汽漏点,更换腐蚀、减薄的碳钢管线,将其材质升级为不锈钢。节水方面,使用硫回收净化污水替代工业水,节省工业水用量7000t/a;拟将装置各点排放的凝结水集中回收,补入装置除氧罐或放水罐,进一步节省工业水用量。上述措施的实施,使装置能耗由2012年的22.93kg标油/t降至2013年的21.25kg标油/t,降幅达7.3%。     

天然气热利用率及影响因素

用热力学理论和燃烧理论建立了天然气排烟温度与热利用率的计算模型,计算得出了天然气热利用率与排烟温度的关系曲线,可供实际工程参考.对影响天然气热利用率的因素(排烟温度、过剩空气系数和烟气冷凝温度)的主要影响因素(燃烧空气含湿量)进行了定量分析,提出了提高天然气热利用率的措施,可使天然气的热利用效率提高1000/~2000/.     

延迟焦化加热炉存在问题分析与整改

惠州炼油420×104t/a延迟焦化装置加热炉采用美国FW公司双面辐射斜面阶梯炉,每台加热炉由6个辐射室、1个对流室组成。每个辐射管程设置单独的一个炉膛。共用的对流室安装在辐射室上,用于原料预热和蒸汽过热。该加热炉运行16月后,出现对流炉管结焦、排烟温度上升、部分炉管堵塞等问题。造成对流段结焦的主要影响因素,是回炼催化油浆以及注水温度相对偏低,导致渣油中沥青质析出;排烟温度高的主要影响因素是炉管结焦与对流段取热不足。对此,增加两排对流管、一排注水管、一排低低压蒸汽过热管。操作方面,主要优化措施有:停止催化油浆进焦化回炼,提高注水温度,注水方式从单点注水改为两点注水;同时平稳操作,减少焦粉携带。通过技术改造与操作优化,加热炉运行平稳,排烟温度显著降低,基本消除了加热炉对流段的结焦因素,加热炉在线清焦周期明显延长。     

火电厂空气预热器旁路余热利用系统经济性分析

为实现对某电厂空气预热器旁路烟气余热利用系统的经济性综合评价,针对采用空气预热器旁路的机组提出了一种锅炉效率检测和计算方法,将空气预热器旁路传递的烟气热量作为锅炉热损失的一部分,确立了一套以试验检测为基础,结合理论推导计算的评价方法,定量分析了空气预热器旁路余热利用系统运行对锅炉效率、汽轮机热耗和厂用电率的影响,并开展了相应的检测试验。试验结果表明:某电厂空气预热器旁路烟气余热利用系统在满负荷工况下可降低供电煤耗2.80 g/(kW·h),在低负荷和环境温度较低的冬季工况经济性会受到较大影响。     

1000MW火电机组安装的三分仓和四分仓空气预热器的性能比对试验

空气预热器尺寸随着机组容量的增加逐渐增大,而空气预热器尺寸的增大会使得空气预热器出口烟温偏差增加,加之排烟温度整体不高,会使得部分区域温度低于烟气酸露点,在环保压力越来越大的背景下,机组出现堵灰的几率也随之增加,影响机组运行的安全运行。本文通过对比某电厂两台1000MW机组中具有几乎相同尺寸和换热面积的的三分仓和四分仓的空气预热器运行经济性和安全性数据,突出了四分仓空气预热器在两方面具有的优势。     

燕山乙烯装置SRT-IV型裂解炉优化调整

燕山石化71×10^4t／a乙烯装置SRT-IV型裂解炉（BA-1101）经过历次改造后,出现炉膛负压升高和投用轻烃原料时排烟温度高的问题。针对燃烧器的改造、增设空气预热器、对流段腐蚀和风机能力这四种因素进行分析得出．裂解炉炉膛负压高的原因主要是风机能力有限,对流段和空气预热器积灰严重所致。通过清洗空气预热器,更换对流段换热管排形式,此问题得以解决。分析认为,影响裂解炉排烟温度的因素为炉膛负压、排烟氧含量、底部和侧壁燃料的匹配和裂解炉负荷。根据分析结果调整裂解炉操作,裂解炉炉膛负压提高至-20Pa,烟气氧含量降至1．1％～1．5％,侧壁和底部燃料配比为23：77时排烟温度降低,当裂解炉负荷超过设计值时,排烟温度明显升高。通过优化裂解炉运行．燃料用量从3511m3／h（标准）降至3385m3／h（标准）,排烟温度从135℃降至122℃,裂解炉热效率从92．9％提高到93．9％。     

延迟焦化装置有效能分析

洛阳石化1400kt/a延迟焦化装置由工艺生产和石油焦处理两大部分组成,分为8个生产单元。结合热力学第一定律和第二定律,从能量的数量和质量结合的角度出发,对该装置加热炉、换热器和空冷器进行有效能分析、计算,揭示了能量中的有效能在装置或设备中的转换、传递、利用和损失情况,从而获得单元换热设备的节能和改进措施。研究表明,延迟焦化装置主要用能设备中,有效能损失率较大的有加热炉F1101、空冷器A1121A~H,以及换热器E1120A/B、空冷器A1401A~H、换热器E1119A/B、换热器E1208。加热炉热负荷对装置能耗影响最大,占总热负荷的33.07%,是装置第一用能大户,装置节能工作应围绕提高加热炉热效率入手。空冷器A1115A~H、A1121A~H有效能利用效率均低于40%,热物流入口温度分别为118℃和140℃,应回收这部分低温热。