炼油加热炉空气预热器的发展与展望

空气预热器是加热炉的重要设备,在炼油厂主要起到节能减排的作用,随着国家能源政策和环保政策的日益加强,其重要性愈发突出。通过对现有炼油加热炉空气预热器的种类、性能进行分类、对比,指出其优缺点及发展方向,并结合实际对将来的空气预热器进行展望。     

热管空气预热器在炼油加热炉上投用

南京化工学院和南京炼油厂,经过一年的研究,设计制造了一台700×1600×450毫米的热管换热器,安装在南京炼油厂热裂化装置重油炉烟道上,用作空气预热器,正在进行工业化应用试验。 1.热管换热器主要尺寸     

加热炉陶瓷蓄热式空气预热器应用总结

陶瓷蓄热式空气预热器以耐腐蚀的蜂窝陶瓷为蓄热体,突破露点腐蚀障碍,深度回收加热炉烟气余热。应用案例表明：可以实现排烟温度低于90℃、热效率大于95%的加热炉节能目标。排烟温度在线可调,可控制在70～90℃的目标范围内,可以动态匹配加热炉的负荷变化和环境温度的四季变化。八通换向挡板可确保烟气和空气的同步、低频换向,换向时间为480 s时,年换向频率约6.6万次,实现零泄漏。多个八通换向挡板并联布置,由DCS(集散控制系统)或PLC(可编程逻辑控制器)自动顺序控制。新实施例显示：换向时间为480 s时,工作组陶瓷蓄热式空气预热器排烟温度在47～57℃区间内动态循环变化,穿越了100℃的酸露点和55℃的水露点。     

加热炉用铸铁管—玻璃管空气预热器

法国空气业公司热回收分部提供石油化工加热炉用燃烧空气预热器。该设备用以回收某常压蒸馏两台大型加热炉的烟气热能,在正常情况下可将燃烧空气预热至331℃。该设备已在法国西部一座炼厂中运转六年。     

采用自然对流空气预热器预热加热炉用空气

通过分析、测定并与强制通风对比,采用自然对流空气预热炉用空气节能,不仅在技术上是可行的,在经济上也是有利的。     

新型陶瓷空气预热器开发与应用

应用流体动力学模拟软件CFX对陶瓷蜂窝空气预热器进行了数值模拟和结构优化,确定烟气侧流体通道(流道)孔径为20 mm、空气侧流道孔径为15 mm的空气预热器性能最优。通过热态试验研究了新型陶瓷空气预热器的传热、阻力、密封和耐温性能,确定了陶瓷空气预热器的最佳运行工况:空气流道流速13～17 m/s,烟气流道流速10～15 m/s;换热系数26～30 W/(m²·K);空气侧压力降300～750 Pa,烟气侧压力降200～500 Pa。在中石化某分公司400 kt/a酮苯加热炉的工业应用表明,新型陶瓷空气预热器能够实现加热炉烟气余热深度回收,突破了烟气露点腐蚀的障碍,加热炉排烟温度降至84℃,热效率提高到94.17%,投资回收期10.5个月。     

耐腐蚀石墨空气预热器结构优化研究

露点腐蚀是加热炉金属材料空气预热器面临的一个难题,改性酚醛石墨材料具有良好的耐硫酸腐蚀性和传热性能,能够有效地解决排烟温度降低带来的空气预热器硫酸露点腐蚀问题。利用CFX模拟软件对耐腐蚀石墨空气预热器的结构参数进行优化研究,分析传热流道孔径对石墨空气预热器阻力、传热特性的影响。计算结果表明,烟气侧传热流道孔径25 mm,空气侧传热流道孔径16 mm的石墨空气预热器结构性能最佳。     

板式空气预热器内部流场数值模拟与结构优化

利用FLUENT软件,建立板式空气预热器内部流体的三维数学模型,并对其流场进行了详细分析.研究发现,流体入口矢量方向与板束通道方向不一致,从而导致入口处的流体发生扰流,影响板束间介质的分布.结合其影响因素,提出了板式空气预热器入口的改进方案,通过数值模拟可以看出,入口流速分布有了很大的改善.     

新型耐露点腐蚀陶瓷空气预热器的试验研究

炼油装置加热炉排烟温度一般为120～150℃,受低温露点腐蚀的影响,无法进一步回收烟气低温余热。改性莫来石陶瓷具有耐腐蚀性能强、导热系数高、价格低廉等特性,由其制成的蜂窝间壁式空气预热器结构强度高,特别适用于露点温度以下的烟气余热回收。利用改性莫来石陶瓷研制了一台热负荷为30 kW的陶瓷空气预热器,进行了热态试验,结果表明:陶瓷空气预热器烟气侧适宜孔流速为13.5～16 m/s,空气侧适宜孔流速为15～18 m/s,空气预热器换热系数为27～31 W/(m~2·K);该陶瓷空气预热器具有良好的耐蚀性能、传热性能、耐温性能及密封性能,能够抑制低温露点腐蚀,满足深度回收烟气低温余热的要求。     

加热炉管式空气预热器的应用

回收加热炉烟气余热,提高加热炉热效率是炼厂能量回收工作的一个重要方面。我厂1979年在北蒸馏装置的加热炉(3,300万千卡/时)上,安装了管式空气预热器,每小时可回收340～400万千卡的热量,热效率由73％提高到88.5％。     

加热炉空气预热器腐蚀原因分析

对锦西石化9套装置加热炉空气预热器排烟温度低于露点温度,使空气预热器主体材质及钢结构产生腐蚀,影响加热炉安全运行的情况进行了介绍,并提出了相应的改进建议。     

新型板式空气预热器在常减压加热炉上的应用

介绍了中国石油锦西石化分公司油气混烧型常压炉烟气余热回收设备由热管空气预热器改造为板式空气预热器的情况。通过改造前后的对比,证明了板式空气预热器在设计和使用中的优势。     

新型石墨空气预热器性能研究

目前炼油企业加热炉排烟温度为120~150℃,受低温露点腐蚀的限制,无法进一步回收烟气低温余热。不透性石墨具有耐腐蚀性能强、导热系数大、表面不易结垢等特性,由其制成的空气预热器特别适用于露点温度以下的烟气余热回收。利用不透性石墨材料自行研制了一台热负荷为32.8kW的新型石墨空气预热器,并通过热态试验研究了新型石墨空气预热器的阻力特性、传热性能及耐温密封性能。试验表明,在适宜的流速范围内,新型石墨空气预热器的综合性能能够满足加热炉跨越低温露点腐蚀障碍,回收低温烟气余热,提高热效率的要求。     

常减压蒸馏装置加热炉空气预热器改造

针对中国石油天然气股份有限公司兰州石化分公司5.0 Mt/a常减压蒸馏装置加热炉排烟温度高、热效率低的问题,结合该公司实际生产平衡状况、投资费用及检修工期等方面的情况,提出了空气预热器技术改造方案。在不改变加热炉原工艺参数、工艺管道的原则下,合理利用原设备对空气预热系统进行改造,采用先进、成熟、合理的技术回收烟气余热。改造后常压炉排烟温度由改造前的209℃下降至120℃,减压炉排烟温度由改造前的198℃下降至140℃,常压炉热效率由改造前的87.33%上升至92.30%,减压炉热效率由改造前的88.45%上升至91.57%,取得较好的效果。     

新型石墨空气预热器试验研究

炼油装置加热炉排烟温度最优值在90℃左右,由于低温露点腐蚀的限制,目前加热炉排烟温度为120~150℃,达不到最优值。不透性石墨具有耐腐蚀性能强、导热系数大、表面不易结垢等特性,由其制成的空气预热器特别适用于露点温度以下的烟气余热回收。利用不透性石墨自行研制了一台热负荷为32.8 k W的新型空气预热器,并通过热态试验研究了新型石墨空气预热器的阻力特性、传热性能及耐温密封性能。试验表明,在适宜的流速范围内,新型石墨空气预热器的综合性能能够满足加热炉跨越低温腐蚀障碍、回收低温烟气余热、提高热效率的要求。     

重整加热炉增加空气预热器节能改造

为提高重整加热炉热效率,减少燃料消耗,在每个燃烧器前增加空气预热器,以提高燃烧空气温度。空气预热器的热源来自公用工程系统低压冷凝液余热,供热管线压力0.4 MPa,返回压力0.22 MPa,无需外部动力,只靠自身循环。燃烧空气温度全年平均上升75℃,降低了燃料消耗,同时减少了NO_x、CO₂排放,达到了节能减排目的。该项目具有投资少、回收周期短、施工简单等特点,充分利用了冷凝液余热,减少了冷凝液余热的浪费。     

加热炉装置空气预热器腐蚀原因分析

文章对腐蚀严重的空气预热器低温段热管及其腐蚀产物进行理化检验,结合该装置空气预热器的结构形式、工艺操作以及燃烧产物等综合因素,通过科学分析,找到了热管腐蚀的原因。同时对空气预热器入口、出口及本体多个采样点的取样分析,计算出烟气氧含量,确认预热器出口低温段存在较大量的过剩空气,进一步验证了其腐蚀形成的过程及理论机理。最终结合装置实际操作情况,提出了防范措施及改进意见。     

空气预热器结构改造

空气预热器是我公司1995年常压装置技改新上的节能项目之一,它的作用是用加热炉450℃的高温烟气在其内与空气换热,使空气预热到1.50％左右,用预热空气与燃油、燃气混合燃烧,达到节能的目的。空气预热器在运行的几年中,对节能降耗起到了积极的作用,满足了工艺需要。但在1996年、199r7年检修中发现其结构设计上也存在一些不尽合理之处,给连续稳定、安全生产带来一定的困难。为了解决空气预热器在运行中出现的问题,我公司在1997年大检修中对空气预热器进行了结构改造。改造后,空气预热器的使用周期明显延长,现就空气预热器存在问题及结构改造情…     

空气预热器管程流场分析与结构优化

利用FLUENT软件,对中国石化某分公司空气预热器的管程流场和管束流量进行了详细的模拟分析,并对转向室及导流板的结构进行优化设计.结果表明:对于空气预热器管程,空气在同一管段和转向室内流动十分不均匀,虽然转向室内设置了导流板,但是受气体流动惯性力作用,流动仍然不均匀,局部区域出现了涡流.通过改变转向室尺寸、导流板的位置和偏转角度,改善流体在转向室的流场分布等结构优化改造后,流体在空气预热器转向室分布的均匀程度明显提高,从而减少了涡流和振动的产生,提高了空气预热温度.     

新型铸造翅片板式空气预热器在炼化装置加热炉中的应用

简要介绍目前国内炼化装置各类空气预热器使用情况,通过介绍新型铸造翅片板式空气预热器的特点、制造与验收要求,突出新型铸造翅片板式空气预热器能有效耐低温露点腐蚀,在吸收低位热能的同时保证预热器较长寿命。与管束、板式空气预热器组合使用来降低投资成本,可达到提高加热炉热效率的目的,起到节能减排的效果。