李茂鵬
﹙廣西東油瀝青有限公司,廣西 欽州 535008﹚
重油催化裂化裝置余鍋節(jié)能改造及激波式吹灰器的應(yīng)用
李茂鵬
﹙廣西東油瀝青有限公司,廣西 欽州 535008﹚
介紹廣西東油瀝青有限公司50萬(wàn)t·a-1重油催化裝置余熱鍋爐節(jié)能技術(shù)改造,經(jīng)過(guò)幾年的運(yùn)行,發(fā)現(xiàn)余熱鍋爐排煙溫度較高,裝置能耗較高。原來(lái)的省煤器積灰較嚴(yán)重,熱量回收效率較差,經(jīng)過(guò)技術(shù)改造及激波式吹灰器的應(yīng)用,排煙溫度由400℃降低至153℃,裝置節(jié)能效果顯著。
重油催化;節(jié)能改造;余熱鍋爐
廣西東油瀝青有限公司重油催化裂化裝置2006年建成投產(chǎn),年處理量是50萬(wàn)t·a-1,經(jīng)過(guò)幾年的運(yùn)行,發(fā)現(xiàn)余熱鍋爐排煙溫度較高,裝置能耗較高。原來(lái)的省煤器積灰較嚴(yán)重,熱量回收效率較差,煙氣經(jīng)過(guò)省煤器的溫降約16℃,造成排煙溫度較高。2011年4月17日省煤器泄漏,被迫將除氧水從省煤器切除。2011年12月檢修對(duì)催化余熱鍋爐進(jìn)行節(jié)能降耗技術(shù)改造,主要進(jìn)行兩項(xiàng)改造,將原余熱鍋爐和省煤段蒸氣吹灰改為激波式吹灰。將省煤器換熱面積增大,并增加一組換熱流程,增加氣分循環(huán)熱水流程。
技術(shù)改造前:除氧水溫度為102℃、壓力為1.704MPa、流量為40t·h-1的除氧水自動(dòng)力進(jìn)入裝置,經(jīng)換熱后121.3℃后進(jìn)入裝置各汽包,余鍋汽包產(chǎn)生13.6t·h-1、壓力1.048MPa、溫度為194℃的飽和蒸汽,油漿發(fā)生器產(chǎn)生2.8t·h-1飽和汽,外取熱汽包產(chǎn)生10.9t·h-1飽和汽,三路飽和汽以及催冷少量過(guò)熱汽一起進(jìn)入余鍋過(guò)熱段,產(chǎn)生254.9℃、1.0MPa過(guò)熱蒸汽分別過(guò)氣壓機(jī)以及裝置管網(wǎng)。
技術(shù)改造后:除氧水溫度為98.5℃、壓力為1.704MPa、流量為56t·h-1的除氧水自動(dòng)力進(jìn)入裝置,經(jīng)換熱后136.7℃進(jìn)入裝置各汽包,余鍋汽包產(chǎn)生20.9t·h-1、壓力1.048MPa、溫度為194.5℃的飽和蒸汽,油漿發(fā)生器產(chǎn)生3.2t·h-1飽和汽,外取熱汽包產(chǎn)生14t·h-1飽和汽,三路飽和汽以及催冷少量過(guò)熱汽一起進(jìn)入余鍋過(guò)熱段,產(chǎn)生254.9℃、1.0 MPa過(guò)熱蒸汽分別過(guò)氣壓機(jī)以及裝置管網(wǎng)。具體流程見(jiàn)圖1。
圖1 余熱鍋爐正常生產(chǎn)流程圖
圖2 技改前翅片管
圖2和圖3分別為技改前后翅片管積灰情況比較。從圖2和圖3的對(duì)比可以看出,激波式吹灰器效果明顯,將原有翅片管上的積灰全部吹下,使得余鍋換熱效果得到明顯改善。
圖3 技改后翅片管
技術(shù)改造前,726℃煙氣自再生器出來(lái),至余鍋入口大概680℃,經(jīng)1#過(guò)熱器后降至641.5℃,經(jīng)過(guò)2#過(guò)熱器后降為597.1℃,經(jīng)過(guò)1#蒸發(fā)段后降為504.6℃,經(jīng)過(guò)2#蒸發(fā)段后降為417.1℃,最后經(jīng)過(guò)省煤器后溫度降為401.1℃排出煙囪。
技術(shù)改造后,726℃煙氣自再生器出來(lái),至余鍋入口大概680℃,經(jīng)1#過(guò)熱器后降至638.7℃,經(jīng)過(guò)2#過(guò)熱器后降為586.8℃,經(jīng)過(guò)1#蒸發(fā)段后降為426.8℃,經(jīng)過(guò)2#蒸發(fā)段后降為345.1℃,最后經(jīng)過(guò)省煤器后溫度降為154.9℃排出煙囪。
表1 余鍋煙氣溫度變化
由表1可以看出,激波式吹灰器投用后,余熱鍋爐的各點(diǎn)換熱溫度有較大的變化,說(shuō)明現(xiàn)在的翅片管積灰的情況比技改前明顯減輕,尤其是1#、2#蒸發(fā)器段,激波吹灰器投用后,溫度下降61.7℃。
表2為技改前后催化余鍋產(chǎn)汽量變化情況。
表2 催化余鍋產(chǎn)汽量變化
根據(jù)熱量平衡煙氣放出的熱量Q煙=Q汽,即:
所以求得M汽=8.3t·h-1。
省煤器和氣分循環(huán)熱水投用后,氣分裝置加熱器大約節(jié)約蒸汽1t·h-1,以裝置每年運(yùn)行8000h,即8000×1=8000t,蒸汽耗燃料油76kg·t-1,8000×76=608t,每年可以節(jié)約燃料油608t,節(jié)約費(fèi)用608×5300=322.24萬(wàn)元。
由以上計(jì)算可知,激波式吹灰器投用后,余鍋發(fā)汽量比技改前多產(chǎn)出蒸氣8.3t·h-1,以裝置每年運(yùn)行8000h,蒸氣市場(chǎng)價(jià)格300元·t-1計(jì)算,8.3×8000×300=1992萬(wàn)元,余鍋熱量回收將會(huì)節(jié)約1992萬(wàn)元??傆?jì)節(jié)約1992+322.24=2314.24萬(wàn)元。
煙氣露點(diǎn)溫度主要與煙氣中的SOx (尤其是SO3含量)和水蒸汽含量有關(guān)。當(dāng)催化裝置的SOx含量在900×10-6左右時(shí),露點(diǎn)溫度約125℃,由于我們公司的催化原料硫含量很低,從動(dòng)力煙氣檢測(cè)中的SOx含量來(lái)看不超過(guò)300×10-6,所以催化再生煙氣SOx含量遠(yuǎn)低于900×10-6,露點(diǎn)溫度應(yīng)該低于125℃。余鍋省煤器在2011年4月17日發(fā)生泄漏,主要是因?yàn)槭∶浩鬟M(jìn)水溫度過(guò)低,導(dǎo)致省煤器腐蝕泄漏。本次技改后,將嚴(yán)格控制1#、2#省煤器的進(jìn)水溫度,由表1可以看出,省煤器的進(jìn)水溫度在130℃以上。
(1) 從余鍋省煤器運(yùn)行一年來(lái)的情況看,省煤器露點(diǎn)腐蝕問(wèn)題不僅僅是跟再生煙氣SOx含量有關(guān),更重要的是與省煤器翅片管上積累的催化劑有關(guān),省煤器的上水溫度低于130℃,運(yùn)行一年來(lái)的情況看,現(xiàn)行的激波式吹灰器效果較好,并沒(méi)有發(fā)生露點(diǎn)腐蝕。因?yàn)榇呋瘎┏仕嵝裕绻L(zhǎng)時(shí)間堆積在翅片管上,影響換熱效果的同時(shí)會(huì)加重省煤器的腐蝕,省煤器翅片管上沉積的催化劑被及時(shí)吹走,使得省煤器翅片管直接與高溫?zé)煔鈸Q熱,而高溫?zé)煔馐沟檬∶浩鞒崞鼙砻媛饵c(diǎn)腐蝕溫度表現(xiàn)不強(qiáng)。
(2) 技術(shù)改造后,通過(guò)改進(jìn)省煤器的上水工藝流程,實(shí)際提高了省煤器的上水溫度,有利于省煤器的防腐和余鍋的長(zhǎng)周期安全運(yùn)行。一年多的實(shí)際運(yùn)行證明,節(jié)能技術(shù)在余鍋改造中應(yīng)用比較成功,節(jié)能效果非常明顯,確保余熱鍋爐的長(zhǎng)周期安全運(yùn)行。
(3) 激波式吹灰器自動(dòng)化程度較高,調(diào)整操作簡(jiǎn)單,極大地降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,操作人員只需定時(shí)巡檢即可,現(xiàn)場(chǎng)用PLC面板控制,各種參數(shù)設(shè)定后,自動(dòng)運(yùn)行正常。
(4) 激波式吹灰器的投用解決了以前積灰嚴(yán)重,導(dǎo)致取熱能力降低,余鍋低溫?zé)崃坷寐实偷那闆r。
(5)省煤器增加氣分循環(huán)熱水流程后,極大地回收了余鍋低溫?zé)崃浚?降低了全廠能耗,提高了經(jīng)濟(jì)效益。
Energy Conservation of Waste Heat Boiler and Application of Shock Wave Soot Blower in Heavy Oil Fluid Catalytic Cracking Unit
LI Mao-peng
(Guang Dongyou Asphalt Co. Ltd., Qinzhou 535008, China)
TE 683
B
1671-9905(2014)01-0057-02
2013-10-31