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鎧裝熱電偶

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鎧裝熱電偶在酮苯脫蠟裝置加熱爐的技術改造

來源:www.kimmosasi.net作者:發表時間:2017-09-21 17:44:05

 摘 要:本文介紹了鎧裝熱電偶在蘭州石化公司酮苯脫蠟裝置加熱爐及配套設施的一些技術改造與優化措施,通過技術改造,使得加熱爐的熱效率由原來的 80 %提高到現在 91 %以上,熱效率大幅提升,接近設計水平。能耗逐年降低,實現了節能減排,並且裝置總體技術經濟指標有一定的提高,提高了裝置的經濟效益。

 
1 裝置現狀分析
        改造前,一套酮苯裝置實際有兩台加熱爐。其中一台為去蠟油料,蠟料提供熱源,車間叫“一爐兩用”,輻射段設有隔牆,五分之四的空間用於加熱去蠟油料,另外五分之一的空間用於加熱蠟料,由於加熱爐進料量不一致,要求的爐膛溫度也不同,偏差很大,雖然有隔牆,但到輻射段上部又成為一體(見圖 1)。在運行過程中仍然相互影響,爐出口溫度難於控製,給操作人員造成極大的難度。另外一台隻為蠟下油料提供熱源,操作相對簡單,運行相對平穩 [1-3] 。由於兩台加熱爐使用年久,爐體變形,襯裏脫落,多處漏風,爐表麵溫度高,爐體熱損失大,煙道擋板調節要用手動去調節,又沒有餘熱回收係統,所以熱效率極低,改造前,爐 1 曆史最高熱效率為 84 %,最低熱效率為 76 %,爐 2 曆史最高熱效率為 85 %,最低熱效率為 78 %(見表 1)。成為高耗能設備。排煙溫度高,煙氣排量大,煙氣中 NO x 含量高,與節能環保設備相去甚遠。
一爐兩用
改造前加熱爐熱效率統計
2 技術改造
2.1 火焰監測器改為火焰監視器
        原設計是三台加熱爐的 20 個燃燒器均安裝火焰監測器,一旦有一個火嘴熄滅,信號反饋到各加熱爐的燃料氣快速切斷閥,該閥門動作關閉,整台加熱爐火嘴全部熄滅,來防止爐膛回火或閃爆。加熱爐熄火後,裝置要切斷進料,退守到相對安全狀態,待重新點火後再恢複生產,對裝置來說損失較大。另外,一台火焰監測器價格在 1 萬元以上,費用較高,在資金短缺的情況下,建議在每台加熱爐輻射段安裝一台火焰監視器,鏡頭對準爐底全部火嘴和下部部分爐管,信號引入內操電視顯示器上,操作人員能夠完全觀察、監視每台火嘴的燃燒情況。如果出現異常情況,能快速做出處置反應,既能保證安全,又能全盤監視加熱爐運行情況,節省了安裝費和維護費用。
 
2.2 爐出口溫度熱偶改為鎧裝熱電偶
        原設計三台加熱爐兩路出口溫度 2 台熱電偶,總出口 1 台測量熱電偶,1 台控製熱電偶共 12 台均為普通熱電偶,考慮到爐出口溫度較高,最高可達 270 ℃,介質中有易燃易爆甲乙酮、甲苯組分,一旦有滲漏,會造成火災。建議改為鎧裝熱電偶,有保護套後就不容易泄漏,防止了易泄漏問題。
 
2.3 火嘴和長明燈燃氣雙閥組移位改裝
        為了保證加熱爐點火前閥門嚴密可靠,火嘴和長明燈燃料氣設有雙閥。但在施工中發現在燃氣環管之下兩閥安裝距離太近。實際操作起來不方便,建議一道閥在燃氣環管之下安裝,二道閥安裝在靠近燃燒器位置,這樣正常運行時一道閥常開,二道閥隨工況能及時調節,操作起來方便很多。
 
2.4 升級更換風道控製箱主板
        三台加熱爐供風係統安裝有風道閥,有控製箱和氣動電動機,在運行過程中經常出現在 DCS 上無法操作,而且閥位開度一次表和 DCS 顯示值偏差很大,經分析確認主板版本低,造成故障頻繁,後對主板升級更換,解決了該問題。
 
2.5 引風機斷切或停機後現場無法啟動
        引風機電機屬調頻控製,在多次引風機斷切或停機後,發現無法啟動,隻能在配電室複位後才能啟動,經分析確認電氣控製櫃中無電位器,增加電位器後不用複位,在現場就能啟動引風機電機。
 
2.6 摸索出操作經驗並修訂在操作規程中
        之前加熱爐沒有餘熱回收係統,本次改造後安裝了熱電偶和煙氣餘熱回收係統,操作人員雖經培訓,但在操作過程中仍然出現煙氣氧含量、爐膛負壓、爐出口溫度等波動大,無法精準操作,在經過一段時間的摸索後,編寫出了操作指導書,經實踐可行後,將操作方法修訂在操作規程中。
 
2.7 改造後效果
        加熱爐改造後熱效率逐年提升,效果明顯,接近設計值(見圖 2)。
年熱效率柱狀圖
3 結論
        通過加熱爐及配套設施熱電偶的改進,加熱爐的熱效率明顯提高,由原來的 80 %提高到現在 91 %以上,接近設計值,餘熱回收係統能長周期運行,加熱爐整體運行平穩,降低了裝置能耗,達到了裝置提質增效目的。
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