热媒自循环空气预热器热态试验.pdfVIP

炼 油技 术 与工程 PETR0LEUMREFlNERYENGlNEERING 2016年第46卷 第8期 热媒 自循环空气预热器热态试验 孙志钦 ，李玖重 (中石化炼化工程 (集团)股份有限公司洛阳技术研发中心，河南省洛阳市 471003) 摘要：根据相变高效传热原理，开发了热媒 自循环空气预热器。它具有负荷调节灵活、体积小、没有辅助能耗 等特点，通过精确控制热媒 自循环空气预热器的排烟温度，解决了烟气露点腐蚀及积灰结垢问题。利用遗传算法 对热媒 自循环空气预热器进行了优化设计，优化的空气预热器比常规空气预热器初始投资减少30％，年经济收盘 增加 6％。通过热态试验研究了热媒 自循环空气预热器的循环和调节特性。试验表明，充液率在40％～60％时，空 气预热器传热效率最高；通过调节循环热媒阀门开度，排烟温度调节范围可达 30℃，实现排烟温度的自动精确控 制，避免烟气露点腐蚀。 关键词：热媒 自循环空气预热器 加热炉 低温露点腐蚀 积灰结垢 阀门开度 目前炼化企业多数加热炉的排烟温度为 120～ 力再次进入热媒蒸汽发生器，依次循环，热媒作为 150℃，热效率为90％一92％，空气预热器 (简称 中间介质实现烟气间接加热空气。 空预器)已在烟气露点临界温度附近运行。加热 加热炉排烟温度和热媒循环量组成一个控制 炉热负荷减少或冬季环境温度降低 ，都会引起空 调节回路，选择热媒循环量为调节对象。设在空 预器烟气换热面发生露点腐蚀，烟气中的灰尘黏 预器烟气出口的在线烟气酸露点测定仪测定烟气 性也大幅增加，发生灰垢腐蚀 J。为了降低加热 露点温度，设在烟气换热面温度最低处的热电偶 炉排烟温度，同时避免空预器烟气露点腐蚀，目前 测定烟气换热面最低壁面温度。根据烟气最低壁 主要通过在空预器空气侧设调节旁路和增加暖风 面温度与烟气露点温度的差值调节循环热媒调节 器等方法预防露点腐蚀 2J，或者直接采用特殊的 阀开度。当最低壁面温度和烟气露点温度之差小 耐腐蚀材料，如耐腐蚀钢 J、硼硅玻璃管、搪瓷 于5c=【时，关小热媒调节阀开度 ，减小热媒循环 管_4等。尽管这些方法能在一定程度上减缓了 量，使排烟温度升高，反之则开大热媒调节 阀开 露点腐蚀，但仍然存在许多问题，如排烟温度无法 度 ，增加热媒循环量，降低排烟温度。要始终控 精确控制，导致烟气余热浪费；耐蚀材料无法解决 制烟气冷端最低壁面温度大于烟气露点温度 长期应用和积灰结垢的问题 。 5qC，保证不发生露点腐蚀。热媒 自循环空预器 精确调节和控制加热炉排烟温度，使烟气换 设有相应的排空阀及补水系统，能够适时排放 热面温度始终高于露点温度，是解决空预器低温 系统产生的不凝气并补充新鲜热媒，不会产生 腐蚀和积灰结垢的有效方法。针对现有空预器的 不凝气积聚，这将大大提高空预器的换热效率 弊端，研发了热媒 自循环空预器，其特点是烟气温 和使用寿命。 度可灵活调节、体积小、没有辅助能耗 (不需要热 水泵) 2 优化设计 优化热媒蒸汽发生器和热媒冷凝器两种换热 器的结构参数能保证空预器具有较大的传热系数 1 工作原理 和适宜的压力降，有利于空预器整体性能的发挥。 热媒 自循环空预器由热媒蒸汽发生器和热媒 冷凝器组成一个 闭路循环系统，其调节系统