摘要：本文介紹了二套催化裝置CO余熱鍋爐節能改造的設計，通過(guò)合理的選型和工藝流程改動(dòng)措施，使該設計達到了預期的效果。

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

　　1、前言

　　荊門(mén)分公司80萬(wàn)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(kāi)工以來(lái)給荊門(mén)分公司帶來(lái)良好的經(jīng)濟效益。但與重油催化裂化裝置配套的CO余熱鍋爐運行中尚存在一些問(wèn)題：

　�、� 煙氣流通阻力偏大，導致?tīng)t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，影響裝置運行經(jīng)濟效益，同時(shí)也對環(huán)境造成污染；

　�、� CO余熱鍋爐蒸汽過(guò)熱能力偏低，過(guò)熱自產(chǎn)蒸汽和油漿蒸發(fā)器產(chǎn)生的外來(lái)蒸汽（共50t／h），過(guò)熱后蒸汽溫度僅400℃左右。由外取熱器產(chǎn)生的35t／h外來(lái)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。與同類(lèi)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(guò)熱能力，提高裝置經(jīng)濟效益，荊門(mén)分公司于2001年3月對CO余熱鍋爐進(jìn)行綜合節能改造，并于2001年5月正式投入使用。

　　2、CO余熱鍋爐節能改造的設計

　　2.1 設計依據

　�、� 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余熱鍋爐熱力計算書(shū)；

　　2.2 設計原則

　�、� 采用穩妥可靠技術(shù)，并具有先進(jìn)性，滿(mǎn)足節能環(huán)保要求；

　�、� 增設旁通煙道，降低鍋爐尾部受熱面煙氣流動(dòng)阻力，滿(mǎn)足裝置滿(mǎn)負荷運行余熱回收要求；

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

　�、� 提高省煤器進(jìn)水溫度，防止省煤器腐蝕；

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

　　2.3 設計基礎數據

　　2.3.1 CO余熱鍋爐節能改造設計依據下列數據進(jìn)行

　　2.3.2 公用工程參數

　�、� 儀表風(fēng) 壓力：0.6～0.7MPa 溫度：常溫

　�、� 吹灰用蒸汽 壓力：1.0MPa 溫度：250℃

　　2.4 CO余熱鍋爐節能改造方案及流程

　　2.4.1 改造方案：在CO余熱鍋爐鎖氣器部位增設一煙氣旁路煙道，并在旁路煙道中加裝低溫過(guò)熱器和無(wú)腐蝕空氣及給水預熱系統的煙氣換熱器，使部分煙氣（約45000 Nm³/h左右）通過(guò)該旁路煙道的低溫過(guò)熱器和煙氣換熱器后與原煙道相接，增大煙氣流通能力；增設空氣預熱器并將空氣預熱器布置在鼓風(fēng)機出口與燃燒器入口間風(fēng)道上；增設給水預熱器并將給水預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：

　�、� 煙氣流程：旁路煙氣經(jīng)低溫過(guò)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熱系統中的煙氣換熱器，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(lái)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)空氣預熱器加熱助燃空氣；第二路進(jìn)給水預熱器加熱鍋爐給水；第三路進(jìn)給水預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，在系統中設置了熱媒水旁通管道，管道上安裝了流量調節閥，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)機加壓后進(jìn)入水熱媒空氣及給水預熱系統中的空氣預熱器，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(lái)的104℃給水經(jīng)給水預熱器預熱至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(lái)的104℃給水經(jīng)給水預熱器預熱后，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(guò)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(guò)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 設備設計

　　設備方面包括新增低溫過(guò)熱器、煙氣換熱器、空氣預熱器、給水預熱器等，由上海華力燃燒設備有限公司負責設計。為節約空間、減少阻力、強化傳熱，同時(shí)提高質(zhì)量，減少現場(chǎng)安裝施工量，低溫過(guò)熱器、煙氣換熱器和空氣預熱器換熱元件均采用翅片蛇行管，結構采用積木式模塊化結構。給水預熱器因介質(zhì)壓力較高，采用U形管換熱器結構，為節約空間，兩個(gè)換熱器上下疊放。

　　3、存在的問(wèn)題

　　由于從接到設計任務(wù)到CO余熱鍋爐重新正常運行，時(shí)間緊迫，雖多次到現場(chǎng)與車(chē)間技術(shù)人員討論流程及設備、閥門(mén)、管線(xiàn)的布置，但由于設計經(jīng)驗欠缺，有些問(wèn)題如低溫過(guò)熱器進(jìn)出口閥門(mén)安裝位置、省煤器進(jìn)口閥門(mén)安裝位置等，這些問(wèn)題雖不影響此次CO余熱鍋爐節能改造效果，但給操作檢修帶來(lái)諸多不便，這些問(wèn)題將在以后的檢修中改正。

　　4、運行效果

　　CO余熱鍋爐節能改造于2001年4月開(kāi)始施工，2001年5月中旬投入運行。從近兩年運行情況看，無(wú)論是在各項技術(shù)指標，還是在經(jīng)濟效益方面都取得了顯著(zhù)效果。

　　4.1 節能改造后技術(shù)指標

　�、� CO余熱鍋爐自產(chǎn)和外來(lái)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到130℃；

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

　　4.2 經(jīng)濟效益指標

　　CO余熱鍋爐節能改造投兩年來(lái)，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)格計算，則每年（按裝置開(kāi)工4000小時(shí)）僅此一項所產(chǎn)生的直接經(jīng)濟效益就為：

　　10×75×4000=300萬(wàn)元

　　5、小結

　　重油催化裂化裝置配套CO余熱鍋爐節能改造措施的實(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)濟效益。我們將在荊門(mén)石化總廠(chǎng)其它裝置的節能降耗、增效工作中繼續努力。

　　參考文獻

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

　　[2] 中國石油化工集團公司。石油化工企業(yè)設計防火規范（GB50160-92）（1999年局部修訂條文）

　　[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收規范（GB50235-97）

　　[4] 中國石油化工總公司。石油化工企業(yè)環(huán)境保護設計規范（SH3024-95）