万制氢设备培训(静设备)

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低温露点腐蚀的机理
• 燃由S件烟到其O于下气4反料20进燃，中应油℃一烧 全 的 式、以步S室 部 如气下O氧S中 下中，3O化气有 ：的S2O成中体过有3S约不将量少O有腐与的量3。蚀1水O的～在2金蒸S存3通存属%汽在常在，转化，的，但化合所过燃当成生以剩料烟S成又O空后气硫有3，气生温酸少在系成度蒸量高数S降汽的O温条。2。 • SO3 ↑+ H2O ↑ → H2SO4↑ • 当硫酸蒸汽凝结到炉子尾部受热面上时就会发生
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转化炉的主要结构组成
• 炉管 • 炉墙 • 钢结构 • 燃烧器 • 辅助系统，包括引风机、鼓风机、烟囱等 • 余热回收系统、包括空气预热器、废热锅
炉等
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炉管
• 炉管是管式加热炉形成传热表面的最重要组成部 分。整个加热炉的炉管系统还包括炉管之间连接 用尾管和吊装炉管的弹簧支架。
• 由于炉管置于高温中，管内有水蒸气和氢气腐蚀 的联合作用，因此对炉管的要求很高。一般必须 考虑到炉管材料的耐热性以及耐腐蚀性。为了承 受一定的操作压力需要有一定的强度。同时为集 合管相联接，也要有合适的硬度。
• 转化炉顶部保温采用内插保温塞，外裹伸缩保温套保温结构，使转 化管顶部法兰及螺栓保持冷态，避免经常热紧。同时减少热量损失。
• 采用免维护弹簧式炉管支吊系统，用于吸收转化炉向上的膨胀。 • 鼓风机取风口设置在转化炉炉顶雨棚内，加快雨棚内空气流通，进
一步降低雨棚内环境温度，改善操作条件。同时提高空气入鼓风机、 空气预热器温度，避免空气预热器的露点腐蚀。 • 取消传统的长且环绕的下猪尾管，以直而短的转化炉管出口柔管取 代。 • 出口集气管采用冷热结合方式。冷壁出口集气管内径较大，人能进 入检查衬里质量。
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• 50000Nm3/h制氢装置转化炉为立管式顶烧 方箱炉，转化管出口管系采用LPEC专利型 式结构，总吸热量83.639MW，辐射段热负 荷55139KW，设计燃烧效率92%（LHV）。 操作弹性为50%～110%。转化管4排共176 根，内径113mm，有效加热长度12000mm， 材质25Cr35NiNb-MA。
• 耐火陶瓷纤维毡炉墙用以甲基纤维素为粘结剂的 软毡，耐热性和保温性好，有良好的吸收噪音特 性，结构简单，施工方便，抗冲刷性较差，比较 贵。设有吹灰器的对流室及烟气流速较高的烟囱 等部位不宜采用。
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钢结构
• 任何炉型的加热炉均以钢架来保持其炉型 和支撑炉的各个系统。因此需要有复杂而 坚固的钢结构。炉架用槽钢、工字钢和角 钢等型钢制成立柱、横梁和加强圈。圆筒 炉、立式炉的外壳用钢包制成。加热炉的 钢结构还包括附在炉架的围炉结构，如平 台、梯子、支架等。
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• 由于顶烧炉在距离顶部3米点处的局部炉 管热强度特别高，所以要求在日常生产中 要特别注意加强巡检，注意观察火焰是否 烧偏导致火舌舔着炉管，或者在装置切换 原料时或改变负荷时，也要密切观察火焰 的燃烧情况；还要观察该区域催化剂是否 产生积炭现象，炉管是否存在花斑、热管 现象。
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顶烧炉与侧烧炉相比有如下优点
• 顶烧炉的反应管与火焰是平行的，正常情况不 会发生火焰冲击炉管的现象，所以炉管表面温 度比较均匀。
• 易于控制，当操作上所需热负荷变化时，只需 在室内调整火嘴的燃料压力，在正常情况下， 不需单独调整火嘴。
• 装有强制通风设备，这样可以获得正常的稳定 风压，还可以避免火嘴附近温度过高。
5×104m3/h制氢装置
——静设备培训讲义
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转化炉
• 转化炉是制氢装置的核心设备，其作用是 使天然气、蒸汽混合物通过转化管(反应管) 转化生成富含氢、一氧化碳、二氧化碳的 氢气。转化炉炉管内装有催化剂，在被加 热的同时伴有化学反应，因此它的操作既 要考虑炉管温度、燃烧情况，还要注意炉 管内的强烈吸热的化学反应，炉管比普通 的加热炉的条件苛刻。转化炉运行的好坏 直接影响装置长周期运行。
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燃烧器
• 根据所用燃料种类的不同，燃烧器可分为 气体燃烧器、液体燃烧器和油气联合燃烧 器。燃烧器的供风方式有利用烟囱抽力排 出烟气，吸入空气的自然通风和利用烟囱 排烟、利用通风机送入空气的强制通风两 种方式。本装置采用新型顶烧气体燃烧器， 采用强制通风方式，对燃料的适应性强， 既可单烧高压瓦斯，也可以低压瓦斯和高 压瓦斯同时燃烧。
• 宽度不受限制，炉管数量相同时，顶烧炉比侧 烧炉紧凑，占地少造价低。
• 顶烧炉火嘴比侧烧炉少，热损失少，便于维护。
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本装置顶烧炉特点
• 火嘴集中、能量大、数量少，热效率高，采用新型顶烧燃烧器，对 燃料的适应性强，既可单烧高压瓦 斯，也可低压瓦斯和高压瓦斯同 时燃烧。
• 对流室及烟气引风机位于地面，减少了钢结构投资Baidu Nhomakorabea烟气废热锅炉 及转化气废热锅炉均为自然循环，不需循环泵。
• 炉管表面热强度是管式加热炉的一个重要工艺指 标。其最大允许值取决于炉管表面最大允许温度， 这温度又取决于被加热烃类的结焦温度和炉管材 料的高温强度。
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炉墙
• 炉墙主要有砖结构、轻质耐火混凝土机构及耐火 纤维毡三种类型。
• 砖结构的炉墙主要由耐火层、保温层及钢板保护 层组成。
• 轻质耐火混凝土炉墙（衬里）有一定的耐热和隔 热性，可塑性强、施工方便、有较强抗冲刷能力。
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引风机和鼓风机
• 本装置设置引风机两台、引风机两台、各 60%负荷运行，结构为单吸悬臂支撑，沈 阳大隆机器制造有限公司生产。
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板式空气预热器
• 板式空气预热器的主要传热部件是薄钢板， 多个薄钢板一起焊接成长方形的盒子，而 后数个盒子拼成一组。板式空气预热器就 由2到4个钢板焊接盒子组成。板式空气预 热器工作时，烟气会流经盒子的外侧，而 空气流经盒子的内侧，通过钢板完成热传 导。
低温硫酸腐蚀。与此同时，这些凝结在低温受热 面上的硫酸液体，还会粘附烟气中的灰尘形成不 易消除的积垢，使烟气通道不畅甚至堵塞。
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防治措施
• 提高空气预热器入口的空气温度。 • 提高空气预热器换热面的壁温。 • 采用耐腐蚀材料。 • 采用低氧燃烧。 • 使用低硫燃料。
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转化炉操作注意事项
• 操作过程中，要严格监护炉内负荷，炉出 口温度、炉膛温度。严密监视火焰燃烧情 况，判断炉管是否弯曲脱皮、鼓泡、发红 发暗等现象。注意弯头、堵头、法兰等处 有无泄漏，注意炉膛负压情况，经常检查 风门、烟道挡板开度，并根据氧含量分析 数据进行调整。严禁超温超压。