延迟焦化装置加热炉烟气余热回收系统改造.pdf

工业炉
石油化工设备技术,2010,31(2)?7?
Petro-chemical Equipment Technology
延迟焦化装置加热炉烟气余热回收系统改造
武明波
(中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司机械动力处,浙江宁波315207)
摘要:介绍了2500kt/a延退焦化装置加热炉烟气余热回收系统进行节能改造的情况,分析了加热炉
空气预热器排烟温度过高的原因,采取改造对流室炉管、变換介质及流向、新增列管式空气换热器等措施,达
到了降低加热炉排烟温度、提高加热炉热效率的目的,使加热炉热效率提高了4.6%。
关键词:延迟焦化;加热炉;余热回收;改造
中图分类号:TE963文献标识码:B文章编号:1006-8805(2010)02-0007-04
延迟焦化装置属于高能耗装置,焦化反应所数据见表1,加热炉余热回收系统操作参数见
需的全部能量都是由加热炉提供的,加热炉燃料表2
的能耗约占焦化装置(不含焦化富气压缩和下游
表1延迟焦化装置加热炉F1101部分设计参数
单元)总能耗的75%~80%,因此提高加热炉的
数据或规格
热效率对装置的降本增效有着极为重要的意义
对流段有效传热面积/m2
1400
中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司
过热蒸汽管对流炉管数量(程数×根数)
4×16
2500kt/a延迟焦化装置原为“一炉两塔”流程的
渣油对流炉管数量(程数根数)
4×72
1000kt/a延迟焦化装置,于2005年4月一次投
过热蒸汽入口温度/℃
280
料成功,2007年又扩建增加一套“一炉两塔”流
烟气进预热器温度/℃
程,达到目前处理量规模。其中加热炉F1101自
空气进预热器温度/℃
常温
2005年开工后,排烟温度一直偏高,未达到设计
炉膛烟气温度/℃
820(最高)
要求,且呈逐月升高趋势,达到230℃左右。其后
对流炉管规格/mm
114.3×8.56X17500
虽然数次对热管式空气预热器进行检修改造,但
对流炉管材质
Icr9 Mo
般在预热器运行一个多月之后,排烟温度又出
渣油介质对流段入口温度/℃
337
现与改造前类似的上升趋势,最高达到250℃。
渣油介质对流段出口温度/℃
392
空气预热器排烟温度高,使加热炉热效率降至
过热蒸汽出口温度/℃
340
87%,加热炉低热效率运行不仅浪费了燃料气,也
烟气出预热器温度/℃
≤160
造成了过多废气的排放。为此,趁2007年12月
空气出预热器温度/C
220土20
装置扩能改造机会,对加热炉F1101的对流室、
全炉热效率
~90%
烟气余热回收系统进行了改造,改造后的加热炉
热效率有了较大的提高,取得了较好的经济效益。2烟气余热回收系统存在的问题
1加热炉概况
焦化装置炉F1101自2005年4月开工后,排
2500kt/a延迟焦化装置(以下简称焦化装
置)有两台加热炉分别为F1101、F1102,设计负荷
收稿日期:2009-08-13。
26.7MW,每台炉子为相对独立的“三炉膛”结
作者简介:武明波,男,1992年毕业于中国纺织大学(现东华
构,三个炉膛共用一套鼓/引风机、风道和烟道。
大学)纺织机械专业,长期从事石油化工设备管理工作,现在
中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司机械动力处从
加热炉采用热管式空气预热器,由中船重工711
事延迟焦化装置、硫磺回收、溶剂脱沥青、污水汽提等装置的
研究所设计制造,利用烟气余热预热助燃空气。
设备管理工作,高级工程师,已发表论文数篇。
烟气余热回收系统流程如图1所示。加热炉设计
Email:wumb2005(@sina.com
石油化工设备技术
2010年
烟温度一直偏高,未达到设计要求,达到230℃,达到250℃,使该加热炉的热效率一直较低,在
且呈逐月升高趋势。其后虽然数次对过热管空气85%左右。从图2、图3可看出,2006年2~12
进预热器进行修复,但一般运行一个多月之后,排月,焦化炉F1101的排烟温度变化逐月升高,其
烟温度又出现与改造前类似的变化趋势,最高曾热效率逐月降低。
烟肉
烟道气去烟肉
HVI602H--7
HV160NI
E1110热管空气预热器
向 MIT603C1101
引风机
新鲜空气
热空气去火嘴
热空气去火
II. 85 kpa
66.00
鼓风机
图1焦化炉F1101烟气余热回收系统流程示意
表2焦化炉F1101余热回收系统操作参数
设计值
开工初期值
007年1月
2007年2月
2007年3月
燃料气温度
40~~45
42
空气进预热器温度
环境温度
环境温度
环境温度
环境温度
环境温度
空气出预热器温度
240
230
220
烟气进预热器温度
361
烟气出预热器温度
180
热效率,%
87,2
87.2
250
200
8长
90
89
100
88
87
50
6789101112
23456789101112
月份
月份
图22006年2~12月焦化炉F1101排烟温度变化趋势图32006年2~12月焦化炉F1101炉热效率变化趋势
3加热炉系统问题分析
(1)焦化炉F1101对流炉管数量设计偏少,
烟气出对流室进预热器的温度过高
只有72根114.3mm×8.56mm的渣油介质取
导致烟气出对流室进预热器温度过高原因有热管。而800kt/a焦化炉F101,其热负荷比炉
以下三点:
F1101小32.5%,但对流炉管数量却比炉F1101