加熱爐清灰裝置的研制與應用

王洪濤

（中國石化管道儲運分公司魯寧輸油處，山東 鄒城 273500）

一、研發背景

魯寧線目前在用加熱爐15臺，為徐州管道技術作業分公司生產的管式快裝加熱爐，型號GW8000(5000)-Y/6.4-Y。每年在加熱爐退出運行后，都要對加熱爐爐膛的積灰進行清理。以往的做法是人工用掃帚和鏟子等工具清灰，對清灰人員的健康有損。為此需要研制一種自動清灰裝置來替代人工清灰。

二、自動清灰裝置的工作原理

加熱爐爐膛清灰裝置利用強力負壓泵的強大吸力，通過連接管把塵粒吸入殼體的室內，氣流放大下行出風筒底部迅速上反進入過濾室，較大顆粒灰塵被下行的氣流甩入儲灰箱，微小顆粒被上反的氣流帶入過濾室，經過濾袋隔離附著在濾袋上，清灰裝置頂部的潔凈室設有噴管，空壓機產生的壓縮空氣由噴管噴出，高壓氣體使濾袋振動，使附著在濾袋上的微小顆粒脫落掉入灰斗，潔凈氣體隨強力負壓泵引至出氣管排出。

清灰裝置工作原理（見圖1）：當光電感應器感應到1#灰箱滿時，則由PLC控制器按程序關閉該室的氣閥，該室的入口、出口被密封，5s（時間可調）后開始兩次振灰（0.2s一次，時間可調）；振完5s后升降汽缸落下，5s后推動汽缸把灰箱頂出；此時可拿出裝滿灰的袋子，儲灰箱內裝入新袋子，頂出3min（時間可調）后收回，5s后升降汽缸再升起，5s后進出氣閥打開，完成該室儲灰箱的清理。第一室積灰清理完畢后，該室工作，再清理第二室，如此反復進行，清灰效率很高。

三、自動清灰裝置的技術特點

1.性能

圖1 清灰裝置結構及工作原理圖

（1）整套清灰系統具有數字自動控制功能。

（2）采用重力除塵技術與布袋過濾技術集成化設計，能夠滿足爐膛內清灰的要求，無揚塵和二次污染。

（3）裝置的結構新穎，清灰效率高，能在不同輸油站移動使用。

（4）通過控制濾袋濾塵運行中氣流通過濾料的速度（稱為過濾速度），對于大于0.1μm的微粒，濾塵效率可達99%以上。

2.特點

（1）加熱爐爐膛清灰器結構采用創新的模塊組設計理念，通過控制氣動閥門，實現不同兩室灰袋自動切換，達到兩室輪轉不停地清灰。

（2）自動化程度高，應用PLC自動控制技術，實現清灰過程自動控制。

（3）具備數字控制清除積灰，吸力強大、吸管長、效果理想。

（4）過濾袋采用先進方法做拒水防油處理。

（5）清灰裝置桿的頭部可以根據需要變換使用不同形狀的清潔刷。如：清理底灰，可用平形的清潔刷；清理爐管上積灰時，可以換用弧度清潔刷；清理邊角部位的積灰，可以使用清灰桿直接吸抽積灰。

四、實際應用效果

2010年，加熱爐爐膛清灰裝置研制成功并在睢寧輸油站試用，滿足了清灰的各項技術要求，清灰效率高，無揚塵，操作、移動方便，并保障了員工的身心健康。實際效益分析如下。

1.經濟效益

應用加熱爐爐膛清灰裝置每年每臺加熱爐節約資金0.8萬元，魯寧處總計在用加熱爐15臺，每年節約清理費用12萬元。

2.社會效益

可有效地解決加熱爐人工清灰時，對清灰者的粉塵傷害。

目前，中國石化管道儲運分公司多條輸油管道共有70多臺在用加熱爐，每年都需進行清灰，加熱爐爐膛清灰裝置市場應用前景廣闊。

[1]白云川.芳烴加熱爐在線清灰技術的工業應用[J].石油化工安全環保技術,2009,25(2)：9-11.

[2]白潔人.天津軋鋼五廠研制應用加熱爐空氣換熱器自行清灰裝置[J].節能信息，1994(1)：14-15.