加熱爐對流段激波吹灰器防腐措施

任甲子

（中國石油廣西石化公司，廣西欽州 535008）

加熱爐對流段激波吹灰器防腐措施

任甲子

（中國石油廣西石化公司，廣西欽州 535008）

加熱爐對流段爐管積灰直接影響著加熱爐的熱效率，清除爐管表面積灰，可以有效提高加熱爐熱效率，達到節能降耗的目的。

激波吹灰器；對流段；腐蝕；材質；煙氣

某常減壓裝置處理量為1 000萬t/年，裝置內設有常壓爐（圓筒爐）、減壓爐（方箱爐），此兩爐各為兩個爐室，各共用一個對流段。其對流段采用的是QMF-JB-R5818-50型激波吹灰器（下文簡稱QMF），為了使在今后生產過程中能發揮更好的實用性、操作性、靈活性，QMF激波吹灰器在裝置爐對流段采用了獨立單元的設計模塊和分層除灰的工作模式，其中每單個運行的作用距離為2~5m。F101常壓加熱爐對流段80個吹灰口（310S材質20個口、S.S316材質60個口）、配兩套控制系統。F201減壓壓加熱爐對流段54個吹灰口（310S材質14個口、S.S316材質40個口）、配兩套控制系統。

1 QMF激波吹灰器組成

QMF激波除灰器采用了模塊化的設計思想，它分為流量調節模塊、空氣分配器模塊、燃氣分配器模塊、主發生器模塊、工作模塊、控制模塊等六大模塊。流量調節模塊包括燃氣流量計、空氣流量計、燃氣與空氣流量調節閥。用于氣體的壓力穩定、斷續流量測量控制，并利用穩定的數學模型和預置數據，主動調整燃氣與空氣的流量，調節燃氣與空氣的混合比，以達到合適的激波能量。空氣分配器模塊用于將空氣分配到每一個除灰分路。燃氣分配器模塊用于將燃氣分配到每一個除灰分路。主發生器模塊包括混合器、點火器、阻火器、壓力變送器、電磁閥、過濾器、泄露檢測、點火狀態檢測、超溫保護裝置。用于燃氣與空氣的混合、點火。工作模塊包括激波發生器和噴口，用于激波的產生，將激波發送到受熱面以達到除灰的目的。控制模塊包括現場控制柜和遠程控制柜（選件），現場控制柜包括標準工業控制柜、觸摸屏、PLC、配電盤、繼電器、端子排、開關、電源等組件。

2 發現問題

在該裝置生產過程中，激波吹灰器運行效果較好，但是最近發現激波發生器下部管至爐墻體彎頭處發生減薄及破損，經測后發現激波發生器與爐墻彎頭處腐蝕減薄比較嚴重。在每天兩次運行中（早8：00、晚20：00），發現運行聲音不對，有啞炮聲，有的在破損處炸響，漏了又補，補了又漏，除灰效果不明顯，安全性也不能滿足。

3 原因分析

3.1 QMF使用方法

QMF激波吹灰器使用方法很簡單，激波吹灰器的運行是由控制系統控制的，控制柜是整個控制系統的控制中心，控制系統分自動和手動，手動系統可單獨控制吹灰器吹掃的層數和吹掃次數，自動系統可在用戶規定的時間內自動完成一個循環。

（1）觀察并調節燃氣和空氣管路的壓力表值在要求范圍之內，（燃氣壓力0.15~0.2MPa，空氣壓力0.5~0.7MPa）。

（2）打開控制柜電源（電源日常情況下可長期打開），電源指示燈亮。

（3）手動：選擇要吹掃的層次，按下該層按鈕，空氣管道電磁閥打開，流量計指針指到規定數值，1min后，燃氣管道雙電磁閥同時打開，流量計指針指到規定數值，在設定的混合時間內，等待火花塞點燃，同時點火指示燈亮，混合氣在激波罐體爆破，發出“砰”的爆破聲。

注意手動調節可根據工業鍋爐積灰情況，選擇吹掃層次和吹掃次數。

（4）自動系統可在用戶規定的時間內自動完成一個循環。

（5）激波發生器調節細節：空氣管路調節：調節空氣減壓閥，使壓力表在0.5~0.7MPa；再調節手動調節閥，使流量計指數指到適當值（一層發生器帶兩個發生罐時，流量計指數：250m3，一層發生器帶四個發生罐時，空氣管道閥門全打通，調節后空氣管道閥門以后可以不動，只調節燃氣管路。

燃氣管路調節：調節燃氣減壓閥，使壓力表在0.15~0.2MPa；再調節手動調節閥，使流量計指數指到適當值，大約24m3。手動使激波發生器運行一循環，觀測吹灰效果，聽爆破聲音，撿出效果最不理想的一層，微調手動調節閥，觀察流量計指數，反復觀察吹灰效果至理想結果，記下流量計指數，即可。

3.2 淺析腐蝕機理

激波發生器系統管線，罐體均為碳鋼材質。因為各燃料中的硫存在（兩爐均采用燃料油、燃料氣混合燃燒），經過燃燒后生成SO2，在一定條件下回大量的氧原子出現，過剩空氣越多，相應火焰中的氧原子濃度就越大，空氣中SO2進一步生成SO3。此外爐管表面上的積灰、煙氣中的飛灰、鐵的氧化物具有一定的催化作用，加速了SO3的生成。由于加熱爐對流段為負壓，QMF發生器噴嘴內套處部件和煙氣進行傳熱交換，使得有了對流換熱平臺，從而使煙氣冷凝后就會析出水，生成硫酸，產生硫酸露點腐蝕。

激波發生器發生微波爆燃后（燃氣和空氣閥關閉），瞬間真空抽吸的煙氣進入發生器內，其中發生器布置在對流段戶外，溫度相對較低，煙氣冷凝后析出水停留在發生器與噴口的連接彎道處（激波發生器豎直安裝），在生產過程中多次吹灰、多次抽吸累計更多的水酸，沒有及時流入對流段，凝結酸量越多，腐蝕速度加快，造成露點腐蝕。

4 改善措施

4.1 更換材質

將激波發生器至爐墻這段由碳鋼改為不銹鋼材質，或把噴射口的材質延伸至激波發生器。

4.2 調整管線

將激波發生器至噴射口管道由水平改為有一定的切斜度，防止不凝液由少集多造成露點腐蝕。

4.3 增加風（氮氣）吹掃

首先可以在吹灰程序運行后增加后吹掃，當一個程序啟動至吹灰結束后，立即用非凈化風（氮氣）進行對激波發生器至爐墻這段管進行吹掃，防止爆破后產生真空倒吸煙氣。其次可以增加常吹風（氮氣），在正常生產中，增加常吹風（氮氣），當QMF不工作時，能夠使QMF激波發生器罐內至噴嘴管內處于正壓狀態，防止對流段煙氣和噴嘴管內造成傳熱現象，使得析出凝結水，造成露點腐蝕。增加常吹風（氮氣）量可以很小，只要能保證是正壓激波發生器管內為正壓就可以，可以采用加限流孔板來限制流量，這樣即可以達到節能，又能保證激波發生器罐內處于正壓狀態，防止爆破后煙氣自然倒流。

4.4 嚴格控制排煙溫度，增加保溫，防止雨淋

[1] 陳匡民.過程裝備腐蝕與防護[J].北京化學工業出版社，2001.

Anti-corrosion Measures of Shock Wave Sootblower in Reheating Section of Reheating Furnace

Ren Jia-zi

The fouling of the furnace in the convection section of the furnace is directly affected by the thermal efficiency of the furnace.It is possible to effectively improve the thermal efficiency of the heating furnace and achieve the purpose of saving energy and reducing consumption.

shock wave soot；convection section；corrosion；material；flue gas

TM714.3

A

1003–6490（2017）05–0027–02

2017–04–06

任甲子（1984—），男，廣西欽州人，助理工程師，主要從事石油煉制工作。