炉门刀边腹板是焦炉炉门上的核心部件,起密封作用。刀边腹板工作温度在1000℃以上,且受交变载荷,容易产生疲劳断裂,是焦炉炉门部件中的易损件之一,其中刀边腹板的I部的疲劳断裂是刀边腹板报废的主要原因。因此,刀边腹板使用寿命的高低,将直接影响用户的生产成本及生产效率的提高。改进前,刀边腹板与炉门本体采用M24螺栓联接,属于刚性联接,工作状态下,为使刀边密封面与炉门框密封面压紧,弹簧处于压缩状态,刀边腹板的É部发生变形。当准备出焦时摘下炉门,弹簧复位,使得刀边腹板的É部发生反向变形。这样随着炉门每次摘、装操作,刀边腹板的É部出现交变变形,加之刀边腹板处于高温状态下,容易造成É部的疲劳断裂,致使整个刀边腹板报废。改进后,刀边腹板与炉门本体浮动联接,弹簧压紧刀边,使刀边密封面与炉门框密封面压紧,起到密封作用,同时双头螺柱在调整螺塞内自由滑动,使腹板处于自由状态。当出焦需要摘下炉门时,弹簧复位,同时双头螺柱随之下移,使刀边腹板仍处于自由状态。由于É处始终处于自由状态,没有发生交变变形,因此,改进后炉门刀边腹板的使用寿命提高。
焦化设备配件在加热炉炉管中流动状态的影响同采用干法熄焦工艺
一、焦化设备配件在加热炉炉管中流动状态的影响
由于渣油裂解产物及注汽的平衡气化,形成气液两相在延迟焦化炉管内流动,焦粒受强烈湍流流动的油品影响,不容易在焦化设备配件加热炉炉管内表面沉积和附着,由于油品在炉管内壁形成强烈的湍流,产生撞击携带和摩擦作用,有利于剥落附着在加热炉炉管表面上的焦粒,从而避免油品在加热炉炉管内表面结焦的形成。因此焦炉炉门在适当提高注汽量和质量流速不改变的条件下,油品介质在炉管内的流速可以增加,使油品介质处于强湍流状态,焦垢的脱离速度增大,油品介质在管内的停留时间被缩短。
其它方面因素对加热炉炉管结焦的影响(1)加热炉火嘴燃烧情况
加热炉火嘴燃烧效果直接影响加热炉炉膛温度分布,不正常的火嘴燃烧,会引起加热炉热传递不均匀,会产生火焰扑加热炉炉管、燃烧火焰偏斜、加热炉炉膛回火等情况,然后导致焦化加热炉炉管受热不均匀,局部炉管温度升高,炉管局部结焦,严重时会引起加热炉炉管多处生焦,甚至加热炉炉管热穿孔,引发生产事故。
(2)直接携带焦粉
当延迟焦化装置加工负荷较高时,焦炭塔结焦层较高,在生产操作异常或加热炉操作不当时,加热炉炉温控制不稳定及温度急剧变化,加热炉压力突然变化期间,容易产生泡沫,加热炉反应油气会夹带部分焦粉进入分馏塔,并通过延迟焦化辐射进料泵将焦粉带入辐射炉管,诱发加热炉炉管生焦。
(3)原料预混情况
延迟焦化装置可以加工各类重质油品,包括常减压装置减压渣油、重油催化装置油浆、乙烯裂解装置焦油、脱油沥青及炼油厂各种污油等,在混合原料进焦化之前,各种原料的混合效果对加热炉结焦有很大影响,焦化原料混合是否均匀直接影响原料结构和性质,影响加热炉结焦速度。
二、焦炉配件回收红焦物理热采用干法熄焦工艺
目前普遍采用湿法熄焦不仅使红焦热量浪费于熄焦水的加热和蒸发,还造成严重的环境污染。据统计,湿焦水补充水和焦台熄焦水量约0.5t/t干煤,按重钢目前年产144万t焦的规模,需消耗110t/h的补充水,大部分水在熄焦过程中以蒸汽形式进入大气中,进而冷凝降落到土壤和水体中,一部分泄漏或外溢,熄焦水中含有酚、氰等有害物质,严重污染环境。因此,为了节约能源,保护环境,较好采用干法熄焦。
相比于湿熄焦,干熄焦具有改变焦碳质量、回收红焦热量、改变周围环境三大优点。
目前,干熄焦技术已经成熟,过去影响干熄焦推广应用的制约因素,如规格单一、工程投资高、设备制造和操作管理难度大等均已逐一解决,干熄焦技术已发展成为装置系列化、技术和装备国产化的先进可靠的工艺技术,能够确保焦化厂长期、稳定地连续生产,并且已实现自动化,操作费用和维修保养费用低,投资偿还率高。
干熄焦系统以循环惰性气体为载体回收的红焦热量,通过锅炉生产蒸汽,蒸汽再用于发电或生产,这是目前国内常见的干熄焦装置形式。
根据测算,焦化设备配件采用干熄焦可回收80%的红焦显热,平均每熄1吨焦炭可回收3.9Mpa,450℃的蒸汽0.45~0.6t。回收余热资源折合标准煤56152t/a炼焦综合能耗降低38.99kg/t焦,节能效益显著。
另外,焦化工作者基于使炼焦炉的能流越来越接近于一个闭路循环的愿望,形成了利用干熄焦获得的红焦显热去预热炼焦煤料思路。其基本设想是考虑将吸收了红焦热量的热循环气体(900℃)引出一部分,与冷循环气体混合后(600℃用于炼焦煤的预热,以降低入炉煤的水分,降低炼焦耗热量。但工程上和工业生产上存在一些制约因素,如炼焦煤中的水分转入循环气体中,在熄焦时又会将水分带入干熄焦装置,给设备及生产带来一系列的影响。
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