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焦爐煤氣制天然氣項目烘爐工段存在問題探討

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焦爐煤氣制天然氣項目烘爐工段存在問題探討一、 焦爐煤氣制天然氣項目烘爐的技術要點焦爐煤氣制天然氣項目工藝設備中,有甲烷化爐、加氫罐、脫硫罐、廢熱鍋爐等眾多的反應爐(罐)需要烘爐。這些設備大多使用澆注料內襯,烘爐溫度在250~500℃,烘爐周期8~12天。甲烷化爐及其他爐子具有爐膛容積小、爐膛直徑小、爐膛高度較高等特點。對于這種窯爐,如果使用內置明火燒嘴烘爐(或者外置燒嘴但熱煙氣直接進入爐膛烘爐),將使爐膛的起始溫度大大超標,嚴重損害爐膛內部的耐火材料;或者烘爐介質流量很小,爐內上下部溫差極大,溫度場極不均勻,無法有效烘干耐材,尤其是爐子底部耐材幾乎無法加熱。對于這種類型的爐子,要想達到比較理想的烘爐效果,必須使烘爐熱媒介質有足夠的流量才能保證水分的蒸發,并保證爐膛上下部溫度場的均勻性。但烘爐熱媒介質流量大也意味著熱負荷較大,這又將使烘爐溫度超標。如何解決這一矛盾,既要保證烘爐熱媒介質流量較大,又能夠保證溫度不超標,是這些窯爐烘爐的關鍵技術要點。二、 目前烘爐的技術狀況及存在的問題1、目前烘爐的技術狀況 目前的烘爐方式是在爐子下部設內置燒嘴、采用明火方式烘爐,或者外置烘爐機但熱煙氣直接進入爐膛烘爐。 這種烘爐方式非常原始,極不科學,存在許多技術缺陷,嚴重影響烘爐效果和爐子的使用壽命。這種烘爐方式在此類項目烘爐過程中發生過多起重大質量事故。其技術缺陷如下:(1)明火烘爐,燒嘴附近的耐材急劇升溫,表層耐材迅速固化,內部水分無法順利排出。 (2)爐子下部內置燒嘴、明火烘爐,由于熱煙氣的浮力作用,整個爐子實際上是一個煙囪。爐子下部耐材始終處于負壓狀態,爐子溫度越高,下部耐材位置的負壓程度越大。這樣煙氣與下部耐材沒有對流傳熱,下部耐材無法升溫(只有極少量的輻射熱難以有效升溫),耐材內部水分無法烘干,烘爐結束時下封頭仍然是常溫狀態!(3)爐子內部上下溫差很大,相差達到50%。需要烘烤爐子下部耐材,但爐子下部溫度很低;上下溫差可能超過50%,烘爐曲線形同虛設。在山西古縣國新公司甲烷化爐烘爐時,當上部溫度為450℃時,下部溫度僅僅220℃。烘爐結束后下部封頭仍是常溫,烘爐效果極差。(4)由于甲烷化爐下部耐材厚度較大,這種烘爐方式的烘烤效果很差,下部耐材內部的水分無法排出,爐子投產后在較高的運行溫度下水分急劇蒸發、膨脹、升壓,必然損壞耐材結構。(5)河南京寶焦化及其他同類項目,由于采用內置燒嘴烘爐方式,烘爐效果普遍較差。有的甲烷化爐子投產時內部澆注料很快坍塌,其他加氫罐、脫硫罐等經過烘爐、修補、再烘爐、再修補,多次反復。2、目前烘爐存在的問題 (1)烘爐方法不科學,烘爐效果差 無論是內置明火燒嘴烘爐還是外置烘爐機但熱煙氣直接進入爐膛烘爐,都存在局部溫度過高、溫度場不均勻、烘爐介質流量過小、水分蒸發不充分、烘爐效果差等問題。 (2)由筑爐的耐材廠家烘爐,水平較差 由于設備總包等原因,爐子由筑爐的耐材廠家自行烘爐。耐材生產單位缺乏對燃燒、傳熱等方面懂行的技術人員,烘爐時普遍采用內置明火燒嘴烘爐等最原始的烘爐方式,烘爐效果極差。 (3)專業烘爐單位的技術水平參差不齊目前有一些專業的烘爐單位,擅長流化床鍋爐、高爐熱風爐等工業窯爐的烘爐業務。焦爐煤氣制天然氣項目近年來剛剛起步,其反應爐(罐)烘爐有自身的技術特點,與鍋爐、高爐熱風爐等區別很大。許多烘爐單位缺乏必要的專業知識,盲目照搬原來的技術方法,仍然采用內置明火燒嘴烘爐或外置烘爐機但熱煙氣直接進入爐膛烘爐的烘爐方式,無法達到烘爐的技術要求。 (4)業主單位對烘爐重視程度不夠由于眾多的反應爐(罐)分包給不同的施工單位,而且往往簽訂了交鑰匙項目合同,業主單位可能不再重視烘爐的具體實施過程。其次,業主單位往往套用焦爐烘爐的慣性思維,認可明火烘爐的技術方案,對這種方式的技術缺陷認識不足。三、 改善烘爐效果的措施1、改進烘爐技術方案廢棄內置明火燒嘴烘爐(或者外置燒嘴但熱煙氣直接進入爐膛烘爐)等負壓烘爐方式,采用更加科學合理的正壓法烘爐方式。具體技術方法如下: (1)、爐子外部設烘爐燃燒器,燃燒后的熱煙氣先與大量冷空氣混合,調整到需要的溫度后進入爐子內部,與爐壁耐材充分對流換熱后,同時從爐子上、下部排出,確保爐子上下溫度場均勻,各部位耐材充分受熱。 (2)、烘爐的起始溫度可以從常溫開始,烘爐介質從開始階段就是大流量烘爐。既能夠保證烘爐溫度不超標,又能夠實現充分的對流換熱和水分蒸發。這是明火烘爐方式無法實現的。 (3)、爐內各個部位的耐材不會出現局部溫度過高的情況,不會出現局部耐材表面過早固化的情況。 (4)、由于熱媒流量較大,爐子上下溫度場非常均勻,能夠達到烘爐曲線的要求。 (5)、烘爐效果較好,能夠延長爐子耐材使用壽命,為安全生產創造有利條件。2、由業主統一協調安排烘爐 由于筑爐的耐材廠家不具備烘爐的專業知識,許多專業的烘爐單位技術水平也較差,由業主單位統一選擇比較可靠的烘爐單位,承擔項目現場各個反應爐(罐)的烘爐工作,避免各自為戰,混亂不堪的烘爐現狀,達到理想的烘爐效果。3、選擇可靠的烘爐單位目前國內烘爐單位較多,各有專業側重點。有的擅長高爐熱風爐烘爐,有的擅長鍋爐烘爐,但對于焦爐煤氣制天然氣項目中的反應爐(罐)的烘爐普遍缺乏經驗。加之大多數烘爐單位專業技術人員較少,燃燒、傳熱等專業知識不足,很難根據現場條件提出科學合理的烘爐方案,仍然采用傳統的烘爐方法,烘爐效果不佳。一些已經投產的同類項目,在烘爐過程中普遍出現各種問題,嚴重影響項目按期投產及后期安全運行。建議業主單位要重點考察烘爐單位技術人員的專業知識水平,選擇可靠的烘爐單位,確保達到較好的烘爐效果。四、 結論 烘爐 15731013777傳統的內置燒嘴明火烘爐方式(或者外置燒嘴但熱煙氣直接進入爐膛的烘爐方式)效果較差,無法對甲烷化爐、加氫罐、脫硫罐等實施有效的烘烤。正壓法烘爐的效果較好,對于焦爐煤氣制天然氣項目中各種反應爐(罐)的烘烤質量能夠達到相關技術標準的要求,為安全生產奠定良好基礎。
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