摘要：本文介紹了二套催化裝置CO余熱鍋爐節(jié)能改造的設(shè)計(jì)，通過合理的選型和工藝流程改動(dòng)措施，使該設(shè)計(jì)達(dá)到了預(yù)期的效果。

　　關(guān)鍵詞：余熱鍋爐 水熱媒 低溫過熱器 煙氣換熱器 給水預(yù)熱器

　　1、前言

　　荊門分公司80萬噸／年重油催化裂化裝置，該裝置工藝先進(jìn)，渣油摻煉比大，自動(dòng)化水平高，自96年開工以來給荊門分公司帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益。但與重油催化裂化裝置配套的CO余熱鍋爐運(yùn)行中尚存在一些問題：

　�、� 煙氣流通阻力偏大，導(dǎo)致爐膛壓力偏高，為控制爐膛壓力，只好將部分CO煙氣直接從煙囪排放，造成大量化學(xué)能和高溫余熱損失，影響裝置運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也對環(huán)境造成污染；

　　⑵ CO余熱鍋爐蒸汽過熱能力偏低，過熱自產(chǎn)蒸汽和油漿蒸發(fā)器產(chǎn)生的外來蒸汽（共50t／h），過熱后蒸汽溫度僅400℃左右。由外取熱器產(chǎn)生的35t／h外來中壓蒸汽只好直接串入低壓蒸汽管網(wǎng)，造成高品位能源的浪費(fèi)。與同類CO余熱鍋爐裝置相比，少產(chǎn)蒸汽10～20t／h左右。

　　為提高CO余熱鍋爐的煙氣處理能力，提高余熱鍋爐抗低溫露點(diǎn)腐蝕能力，增加CO余熱鍋爐蒸汽產(chǎn)量和蒸汽過熱能力，提高裝置經(jīng)濟(jì)效益，荊門分公司于2001年3月對CO余熱鍋爐進(jìn)行綜合節(jié)能改造，并于2001年5月正式投入使用。

　　2、CO余熱鍋爐節(jié)能改造的設(shè)計(jì)

　　2.1 設(shè)計(jì)依據(jù)

　�、� CG-BQ84/506-68-3.82/420型燃燒式CO余熱鍋爐圖紙；

　�、� CG-BQ84/506-68-3.82/420型燃燒式CO余熱鍋爐熱力計(jì)算書；

　　2.2 設(shè)計(jì)原則

　　⑴ 采用穩(wěn)妥可靠技術(shù)，并具有先進(jìn)性，滿足節(jié)能環(huán)保要求；

　�、� 增設(shè)旁通煙道，降低鍋爐尾部受熱面煙氣流動(dòng)阻力，滿足裝置滿負(fù)荷運(yùn)行余熱回收要求；

　�、� 改造后全部中壓蒸汽進(jìn)余熱鍋爐過熱，溫度達(dá)到410℃；

　�、� 提高省煤器進(jìn)水溫度，防止省煤器腐蝕；

　�、� 增加吹灰措施，設(shè)置蒸汽吹灰器，蒸汽吹灰器采用自動(dòng)控制。

　　2.3 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

　　2.3.1 CO余熱鍋爐節(jié)能改造設(shè)計(jì)依據(jù)下列數(shù)據(jù)進(jìn)行

　　2.3.2 公用工程參數(shù)

　　⑴ 儀表風(fēng) 壓力：0.6～0.7MPa 溫度：常溫

　　⑵ 吹灰用蒸汽 壓力：1.0MPa 溫度：250℃

　　2.4 CO余熱鍋爐節(jié)能改造方案及流程

　　2.4.1 改造方案：在CO余熱鍋爐鎖氣器部位增設(shè)一煙氣旁路煙道，并在旁路煙道中加裝低溫過熱器和無腐蝕空氣及給水預(yù)熱系統(tǒng)的煙氣換熱器，使部分煙氣（約45000 Nm³/h左右）通過該旁路煙道的低溫過熱器和煙氣換熱器后與原煙道相接，增大煙氣流通能力；增設(shè)空氣預(yù)熱器并將空氣預(yù)熱器布置在鼓風(fēng)機(jī)出口與燃燒器入口間風(fēng)道上；增設(shè)給水預(yù)熱器并將給水預(yù)熱器布置在距離煙氣換熱器較近的位置。

　　2.4.2 改造的主要流程有：

　　⑴ 煙氣流程：旁路煙氣經(jīng)低溫過熱器，煙氣溫度由600℃降至400℃，然后進(jìn)入水熱媒空氣及給水預(yù)熱系統(tǒng)中的煙氣換熱器，煙氣溫度降至180～190℃左右后與原煙道相接，進(jìn)入煙囪。

　�、� 熱媒水流程：從熱水循環(huán)泵出來的熱媒水進(jìn)入旁路煙道中的煙氣換熱器，溫度升高到190℃，然后分成三路。第一路進(jìn)空氣預(yù)熱器加熱助燃空氣；第二路進(jìn)給水預(yù)熱器加熱鍋爐給水；第三路進(jìn)給水預(yù)熱器加熱外取熱器給水。然后再匯合重新回到熱水循環(huán)泵，為防止煙氣換熱器露點(diǎn)腐蝕，在系統(tǒng)中設(shè)置了熱媒水旁通管道，管道上安裝了流量調(diào)節(jié)閥，控制進(jìn)入煙氣換熱器的熱媒水溫度在130℃。

　�、� 空氣流程：空氣經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)加壓后進(jìn)入水熱媒空氣及給水預(yù)熱系統(tǒng)中的空氣預(yù)熱器，空氣溫度升至170℃左右后進(jìn)入爐膛助燃。

　�、� 鍋爐給水流程：從鍋爐給水泵出來的104℃給水經(jīng)給水預(yù)熱器預(yù)熱至130℃后，進(jìn)入鍋爐省煤器。

　�、� 外蒸發(fā)器給水流程：從鍋爐給水泵出來的104℃給水經(jīng)給水預(yù)熱器預(yù)熱后，進(jìn)入外蒸發(fā)器。

　�、� 吹灰用蒸汽流程：吹灰用蒸汽經(jīng)總閥分成3路，其中低溫過熱器1路，煙氣換熱器2路，然后每路再分成4個(gè)支路，與每個(gè)吹灰器蒸汽接口相接，蒸汽管路均在低點(diǎn)設(shè)置疏水閥。

　�、� 儀表風(fēng)流程：儀表風(fēng)經(jīng)總閥分成3路，其中低溫過熱器1路，煙氣換熱器2路，然后每路再分成4個(gè)支路，與每個(gè)吹灰器密封氣接口相接，保證正壓煙氣不外泄。

　　2.4.3 設(shè)備設(shè)計(jì)

　　設(shè)備方面包括新增低溫過熱器、煙氣換熱器、空氣預(yù)熱器、給水預(yù)熱器等，由上海華力燃燒設(shè)備有限公司負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)。為節(jié)約空間、減少阻力、強(qiáng)化傳熱，同時(shí)提高質(zhì)量，減少現(xiàn)場安裝施工量，低溫過熱器、煙氣換熱器和空氣預(yù)熱器換熱元件均采用翅片蛇行管，結(jié)構(gòu)采用積木式模塊化結(jié)構(gòu)。給水預(yù)熱器因介質(zhì)壓力較高，采用U形管換熱器結(jié)構(gòu)，為節(jié)約空間，兩個(gè)換熱器上下疊放。

　　3、存在的問題

　　由于從接到設(shè)計(jì)任務(wù)到CO余熱鍋爐重新正常運(yùn)行，時(shí)間緊迫，雖多次到現(xiàn)場與車間技術(shù)人員討論流程及設(shè)備、閥門、管線的布置，但由于設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)欠缺，有些問題如低溫過熱器進(jìn)出口閥門安裝位置、省煤器進(jìn)口閥門安裝位置等，這些問題雖不影響此次CO余熱鍋爐節(jié)能改造效果，但給操作檢修帶來諸多不便，這些問題將在以后的檢修中改正。

　　4、運(yùn)行效果

　　CO余熱鍋爐節(jié)能改造于2001年4月開始施工，2001年5月中旬投入運(yùn)行。從近兩年運(yùn)行情況看，無論是在各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，還是在經(jīng)濟(jì)效益方面都取得了顯著效果。

　　4.1 節(jié)能改造后技術(shù)指標(biāo)

　�、� CO余熱鍋爐自產(chǎn)和外來飽和蒸汽全部由253℃加熱至410±10℃；

　�、� 爐膛壓力≤2.5KPa；

　�、� 省煤器給水入口溫度達(dá)到130℃；

　�、� CO余熱鍋爐在整個(gè)運(yùn)行過程中旁通煙道排煙溫度≤180±10℃；

　　4.2 經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)

　　CO余熱鍋爐節(jié)能改造投兩年來，每小時(shí)比以前多產(chǎn)蒸汽約10～15噸，以每噸蒸汽75元的價(jià)格計(jì)算，則每年（按裝置開工4000小時(shí)）僅此一項(xiàng)所產(chǎn)生的直接經(jīng)濟(jì)效益就為：

　　10×75×4000=300萬元

　　5、小結(jié)

　　重油催化裂化裝置配套CO余熱鍋爐節(jié)能改造措施的實(shí)施，減少了對環(huán)境的污染，取得了較好的環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益。我們將在荊門石化總廠其它裝置的節(jié)能降耗、增效工作中繼續(xù)努力。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1] 1996年國家勞動(dòng)人事部頒發(fā)。蒸汽鍋爐安全監(jiān)察規(guī)程

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　　[3] 中華人民共和國化學(xué)工業(yè)部。工業(yè)金屬管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范（GB50235-97）

　　[4] 中國石油化工總公司。石油化工企業(yè)環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范（SH3024-95）