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(dá)到節(jié)能降耗的目的。

激波吹灰器；對流段；腐蝕；材質(zhì)；煙氣

某常減壓裝置處理量為1 000萬t/年，裝置內(nèi)設(shè)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(chǎn)過程中能發(fā)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(shè)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(zhì)20個口、S.S316材質(zhì)60個口）、配兩套控制系統(tǒng)。F201減壓壓加熱爐對流段54個吹灰口（310S材質(zhì)14個口、S.S316材質(zhì)40個口）、配兩套控制系統(tǒng)。

1 QMF激波吹灰器組成

QMF激波除灰器采用了模塊化的設(shè)計思想，它分為流量調(diào)節(jié)模塊、空氣分配器模塊、燃?xì)夥峙淦髂K、主發(fā)生器模塊、工作模塊、控制模塊等六大模塊。流量調(diào)節(jié)模塊包括燃?xì)饬髁坑嫛⒖諝饬髁坑嫛⑷細(xì)馀c空氣流量調(diào)節(jié)閥。用于氣體的壓力穩(wěn)定、斷續(xù)流量測量控制，并利用穩(wěn)定的數(shù)學(xué)模型和預(yù)置數(shù)據(jù)，主動調(diào)整燃?xì)馀c空氣的流量，調(diào)節(jié)燃?xì)馀c空氣的混合比，以達(dá)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?xì)夥峙淦髂K用于將燃?xì)夥峙涞矫恳粋€除灰分路。主發(fā)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(tài)檢測、超溫保護(hù)裝置。用于燃?xì)馀c空氣的混合、點火。工作模塊包括激波發(fā)生器和噴口，用于激波的產(chǎn)生，將激波發(fā)送到受熱面以達(dá)到除灰的目的。控制模塊包括現(xiàn)場控制柜和遠(yuǎn)程控制柜（選件），現(xiàn)場控制柜包括標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制柜、觸摸屏、PLC、配電盤、繼電器、端子排、開關(guān)、電源等組件。

2 發(fā)現(xiàn)問題

在該裝置生產(chǎn)過程中，激波吹灰器運行效果較好，但是最近發(fā)現(xiàn)激波發(fā)生器下部管至爐墻體彎頭處發(fā)生減薄及破損，經(jīng)測后發(fā)現(xiàn)激波發(fā)生器與爐墻彎頭處腐蝕減薄比較嚴(yán)重。在每天兩次運行中（早8：00、晚20：00），發(fā)現(xiàn)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(tǒng)控制的，控制柜是整個控制系統(tǒng)的控制中心，控制系統(tǒng)分自動和手動，手動系統(tǒng)可單獨控制吹灰器吹掃的層數(shù)和吹掃次數(shù)，自動系統(tǒng)可在用戶規(guī)定的時間內(nèi)自動完成一個循環(huán)。

（1）觀察并調(diào)節(jié)燃?xì)夂涂諝夤苈返膲毫Ρ碇翟谝蠓秶畠?nèi)，（燃?xì)鈮毫?.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(guī)定數(shù)值，1min后，燃?xì)夤艿离p電磁閥同時打開，流量計指針指到規(guī)定數(shù)值，在設(shè)定的混合時間內(nèi)，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(fā)出“砰”的爆破聲。

注意手動調(diào)節(jié)可根據(jù)工業(yè)鍋爐積灰情況，選擇吹掃層次和吹掃次數(shù)。

（4）自動系統(tǒng)可在用戶規(guī)定的時間內(nèi)自動完成一個循環(huán)。

（5）激波發(fā)生器調(diào)節(jié)細(xì)節(jié)：空氣管路調(diào)節(jié)：調(diào)節(jié)空氣減壓閥，使壓力表在0.5~0.7MPa；再調(diào)節(jié)手動調(diào)節(jié)閥，使流量計指數(shù)指到適當(dāng)值（一層發(fā)生器帶兩個發(fā)生罐時，流量計指數(shù)：250m3，一層發(fā)生器帶四個發(fā)生罐時，空氣管道閥門全打通，調(diào)節(jié)后空氣管道閥門以后可以不動，只調(diào)節(jié)燃?xì)夤苈贰?/p>

燃?xì)夤苈氛{(diào)節(jié)：調(diào)節(jié)燃?xì)鉁p壓閥，使壓力表在0.15~0.2MPa；再調(diào)節(jié)手動調(diào)節(jié)閥，使流量計指數(shù)指到適當(dāng)值，大約24m3。手動使激波發(fā)生器運行一循環(huán)，觀測吹灰效果，聽爆破聲音，撿出效果最不理想的一層，微調(diào)手動調(diào)節(jié)閥，觀察流量計指數(shù)，反復(fù)觀察吹灰效果至理想結(jié)果，記下流量計指數(shù)，即可。

3.2 淺析腐蝕機理

激波發(fā)生器系統(tǒng)管線，罐體均為碳鋼材質(zhì)。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(jīng)過燃燒后生成SO2，在一定條件下回大量的氧原子出現(xiàn)，過剩空氣越多，相應(yīng)火焰中的氧原子濃度就越大，空氣中SO2進(jìn)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(fù)壓，QMF發(fā)生器噴嘴內(nèi)套處部件和煙氣進(jìn)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(chǎn)生硫酸露點腐蝕。

激波發(fā)生器發(fā)生微波爆燃后（燃?xì)夂涂諝忾y關(guān)閉），瞬間真空抽吸的煙氣進(jìn)入發(fā)生器內(nèi)，其中發(fā)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(fā)生器與噴口的連接彎道處（激波發(fā)生器豎直安裝），在生產(chǎn)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(jié)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(zhì)

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

4.2 調(diào)整管線

將激波發(fā)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(fēng)（氮氣）吹掃

首先可以在吹灰程序運行后增加后吹掃，當(dāng)一個程序啟動至吹灰結(jié)束后，立即用非凈化風(fēng)（氮氣）進(jìn)行對激波發(fā)生器至爐墻這段管進(jìn)行吹掃，防止爆破后產(chǎn)生真空倒吸煙氣。其次可以增加常吹風(fēng)（氮氣），在正常生產(chǎn)中，增加常吹風(fēng)（氮氣），當(dāng)QMF不工作時，能夠使QMF激波發(fā)生器罐內(nèi)至噴嘴管內(nèi)處于正壓狀態(tài)，防止對流段煙氣和噴嘴管內(nèi)造成傳熱現(xiàn)象，使得析出凝結(jié)水，造成露點腐蝕。增加常吹風(fēng)（氮氣）量可以很小，只要能保證是正壓激波發(fā)生器管內(nèi)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(dá)到節(jié)能，又能保證激波發(fā)生器罐內(nèi)處于正壓狀態(tài)，防止爆破后煙氣自然倒流。

4.4 嚴(yán)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(hù)[J].北京化學(xué)工業(yè)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。