加热炉对流段激波吹灰器防腐措施

加热炉对流段激波吹灰器防腐措施
任甲子
【摘要】加热炉对流段炉管积灰直接影响着加热炉的热效率,清除炉管表面积灰,可以有效提高加热炉热效率,达到节能降耗的目的.
【期刊名称】《化工设计通讯》
【年(卷),期】2017(043)005
【总页数】2页(P27,131)
【关键词】激波吹灰器;对流段;腐蚀;材质;烟气
【作者】任甲子
【作者单位】中国石油广西石化公司,广西钦州 535008
【正文语种】中文
【中图分类】TM714.3
某常减压装置处理量为1 000万t/年，装置内设有常压炉（圆筒炉）、减压炉（方箱炉），此两炉各为两个炉室，各共用一个对流段。

其对流段采用的是QMF-JB-R5818-50型激波吹灰器（下文简称QMF），为了使在今后生产过程中能发挥更好的实用性、操作性、灵活性，QMF激波吹灰器在装置炉对流段采用了独立单元的设计模块和分层除灰的工作模式，其中每单个运行的作用距离为
2~5m。

F101常压加热炉对流段80个吹灰口（310S材质20个口、S.S316材质60个口）、配两套控制系统。

F201减压压加热炉对流段54个吹灰口（310S材质14个口、S.S316材质40个口）、配两套控制系统。

QMF激波除灰器采用了模块化的设计思想，它分为流量调节模块、空气分配器模块、燃气分配器模块、主发生器模块、工作模块、控制模块等六大模块。

流量调节模块包括燃气流量计、空气流量计、燃气与空气流量调节阀。

用于气体的压力稳定、断续流量测量控制，并利用稳定的数学模型和预置数据，主动调整燃气与空气的流量，调节燃气与空气的混合比，以达到合适的激波能量。

空气分配器模块用于将空气分配到每一个除灰分路。

燃气分配器模块用于将燃气分配到每一个除灰分路。

主发生器模块包括混合器、点火器、阻火器、压力变送器、电磁阀、过滤器、泄露检测、点火状态检测、超温保护装置。

用于燃气与空气的混合、点火。

工作模块包括激波发生器和喷口，用于激波的产生，将激波发送到受热面以达到除灰的目的。

控制模块包括现场控制柜和远程控制柜（选件），现场控制柜包括标准工业控制柜、触摸屏、PLC、配电盘、继电器、端子排、开关、电源等组件。

在该装置生产过程中，激波吹灰器运行效果较好，但是最近发现激波发生器下部管至炉墙体弯头处发生减薄及破损，经测后发现激波发生器与炉墙弯头处腐蚀减薄比较严重。

在每天两次运行中（早8：00、晚20：00），发现运行声音不对，有哑炮声，有的在破损处炸响，漏了又补，补了又漏，除灰效果不明显，安全性也不能满足。

3.1 QMF使用方法
QMF激波吹灰器使用方法很简单，激波吹灰器的运行是由控制系统控制的，控制柜是整个控制系统的控制中心，控制系统分自动和手动，手动系统可单独控制吹灰器吹扫的层数和吹扫次数，自动系统可在用户规定的时间内自动完成一个循环。

（1）观察并调节燃气和空气管路的压力表值在要求范围之内，（燃气压力
0.15~0.2MPa，空气压力0.5~0.7MPa）。

（2）打开控制柜电源（电源日常情况下可长期打开），电源指示灯亮。

（3）手动：选择要吹扫的层次，按下该层按钮，空气管道电磁阀打开，流量计指
针指到规定数值，1min后，燃气管道双电磁阀同时打开，流量计指针指到规定数值，在设定的混合时间内，等待火花塞点燃，同时点火指示灯亮，混合气在激波罐体爆破，发出“砰”的爆破声。

注意手动调节可根据工业锅炉积灰情况，选择吹扫层次和吹扫次数。

（4）自动系统可在用户规定的时间内自动完成一个循环。

（5）激波发生器调节细节：空气管路调节：调节空气减压阀，使压力表在
0.5~0.7MPa；再调节手动调节阀，使流量计指数指到适当值（一层发生器带两个发生罐时，流量计指数：250m3，一层发生器带四个发生罐时，空气管道阀门全
打通，调节后空气管道阀门以后可以不动，只调节燃气管路。

燃气管路调节：调节燃气减压阀，使压力表在0.15~0.2MPa；再调节手动调节阀，使流量计指数指到适当值，大约24m3。

手动使激波发生器运行一循环，观测吹灰效果，听爆破声音，捡出效果最不理想的一层，微调手动调节阀，观察流量计指数，反复观察吹灰效果至理想结果，记下流量计指数，即可。

3.2 浅析腐蚀机理
激波发生器系统管线，罐体均为碳钢材质。

因为各燃料中的硫存在（两炉均采用燃料油、燃料气混合燃烧），经过燃烧后生成SO2，在一定条件下回大量的氧原子
出现，过剩空气越多，相应火焰中的氧原子浓度就越大，空气中SO2进一步生成SO3。

此外炉管表面上的积灰、烟气中的飞灰、铁的氧化物具有一定的催化作用，加速了SO3的生成。

由于加热炉对流段为负压，QMF发生器喷嘴内套处部件和
烟气进行传热交换，使得有了对流换热平台，从而使烟气冷凝后就会析出水，生成硫酸，产生硫酸露点腐蚀。

激波发生器发生微波爆燃后（燃气和空气阀关闭），瞬间真空抽吸的烟气进入发生器内，其中发生器布置在对流段户外，温度相对较低，烟气冷凝后析出水停留在发生器与喷口的连接弯道处（激波发生器竖直安装），在生产过程中多次吹灰、多次
抽吸累计更多的水酸，没有及时流入对流段，凝结酸量越多，腐蚀速度加快，造成露点腐蚀。

4.1 更换材质
将激波发生器至炉墙这段由碳钢改为不锈钢材质，或把喷射口的材质延伸至激波发生器。

4.2 调整管线
将激波发生器至喷射口管道由水平改为有一定的切斜度，防止不凝液由少集多造成露点腐蚀。

4.3 增加风（氮气）吹扫
首先可以在吹灰程序运行后增加后吹扫，当一个程序启动至吹灰结束后，立即用非净化风（氮气）进行对激波发生器至炉墙这段管进行吹扫，防止爆破后产生真空倒吸烟气。

其次可以增加常吹风（氮气），在正常生产中，增加常吹风（氮气），当QMF不工作时，能够使QMF激波发生器罐内至喷嘴管内处于正压状态，防止对流段烟气和喷嘴管内造成传热现象，使得析出凝结水，造成露点腐蚀。

增加常吹风（氮气）量可以很小，只要能保证是正压激波发生器管内为正压就可以，可以采用加限流孔板来限制流量，这样即可以达到节能，又能保证激波发生器罐内处于正压状态，防止爆破后烟气自然倒流。

4.4 严格控制排烟温度，增加保温，防止雨淋
【相关文献】
[1] 陈匡民.过程装备腐蚀与防护[J].北京化学工业出版社，2001.。