蒸汽转化炉对流段热效率低的原因分析.pdf

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1、化工设计通讯第４０卷第６期・６４・ChemicalEngineeringDesignCommunications２０１４年１２月蒸汽转化炉对流段热效率低的原因分析熊华敏（中海石油建滔化工有限公司，海南东方５７２６００）摘要：结合２５００t／d甲醇装置蒸汽转化炉的工艺流程及运行状况，分析与探讨蒸汽转化炉对流段热效率低的原因，并制定出相应的改进措施。关键词：蒸汽转化炉；对流段热效率；烟气偏流；过剩空气；粉尘；预转化催化剂；换热盘管＋中图分类号：TQ２２３.１２１文献标志码：B文章编号：１００３‐６４９０（２０１４）０６‐００６４‐０２CauseofLowThermalEffici

2、encyoftheConvectionSectionintheSteamReformerXIONGHuamin‐(CNOOCKingboardChemicalCo.,Ltd.,DongfangHainan５７２６００,China)Abstract:Basedonthesteamreformerprocessandoperationinthe２５００t/dmethanolplant,analyzeanddiscusslowthermalefficiencycauseoftheconvectionsectioninthesteamreformer,andproposetheapp

3、ropriateimprovements.Keywords:steamreformer;thermalefficiencyoftheconvectionsection;gasbiasflow;excessair;dust;pre‐reformingcatalyst;heatexchangecoil中海石油建滔化工有限公司甲醇装置由原料气加热至３６５℃，然后送往脱硫系统，将硫［１］－９DPT设计，采用低压甲醇合成技术，以天然脱除到１０×１０以下；脱硫系统出来的原料气气为原料，设计日产２５００t精甲醇。装置投产与蒸汽混合后，经E３０３／２和E３０３／１加热至至今已经超过３a，生产

4、过程中发现蒸汽转化炉５７５℃，然后进入预转化炉，高碳烃转化为轻组对流段热效率没达预期的效果，部分换热盘管存分；从预转化炉出来的工艺气流经E３０２／２和在超温现象，部分工艺气经盘管加热后无法达到E３０２／１加热至６３０℃，然后送入蒸汽转化炉生设计温度，为保护超温盘管，装置必须减负荷运成甲醇合成气。E３０５为燃烧空气加热器，空气行，影响了产量。现对蒸汽转化炉对流段热效率被加热至３７９℃，然后送往烧嘴。转化系统流程低的原因作一分析，并寻求相应的改进措施。示意如图１。1蒸汽转化炉介绍本装置蒸汽转化炉采用顶烧式，辐射段炉膛内共有４４８根转化管，分成８排，每排５６根；共有１４４个烧嘴，分

5、成９排，每排１６个。对流段烟道气入口处有８个辅助烧嘴，辅助烧嘴后共有８组换热器。E３０３／２和E３０３／１为高压蒸汽过热盘管，转化气废热锅炉产生的高压蒸汽流经两组盘管加热至５１０℃进入高压蒸汽管网；E３０４为天然气脱硫加热器，将图１转化系统流程简图收稿日期：２０１４‐０５‐１２作者简介：熊华敏（１９８４－），男，湖南永州人，化工工艺工程师，中海石油建滔化工有限公司工艺技术监督。第６期熊华敏：蒸汽转化炉对流段热效率低的原因分析・６５・前后的烟气温度分布很均匀，E３０３／２换热效率2蒸汽转化炉对流段存在的问题差不是由烟气温度分布不均造成的。对流段热效率较差，与设计工况不符。主要3

6、.2过剩空气的影响表现为对流段出口的排烟温度偏高、E３０４和在实际的燃烧过程中，由于烧嘴结构造成的E３０５进口的烟气温度偏高、预转化炉入口工艺空气和燃料混合不均和转化炉炉体的漏气等因气温度偏低、蒸汽转化炉入口工艺气温度偏低。素，实际进入的空气量比理论空气量要多，实际对流段排烟温度高造成E３０５超温、引风机转速空气量与理论空气量的比值称为过剩空气系数。高和振动大、透平轴头泵安全阀频繁启跳等问过剩空气系数过小，则燃烧不完全，浪费燃料，题，影响了设备的安全运行；为保护设备，装置甚至造成二次燃烧；过剩空气系数大，可以使燃必须减负荷运行，影响了产量。预转化炉入口和料完全燃烧；过剩空气系

7、数过大，则会使烟气携蒸汽转化炉入口工艺气温度偏低，造成蒸汽转化带的热量增多，降低转化炉的热效率，造成对流炉的燃气用量增加，增加了能耗。段出口烟气温度上涨。本装置过剩空气系数设计值约１.０９，而实际值比设计值稍高，对对流段3转化炉对流段热效率差的原因分析热效率有一定的影响，但不会是造成对流段热效3.1烟气偏流的影响率低的主要原因。烟气偏流一般是指烟气的流量、成分和温度3.3粉尘的影响分布不均。其中，烟气温度分布不均是造成对流转化炉运行一段时间后，对流段换热盘管的传热效率下降的重要原因。将对流段各组换热器翅