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1、大氮肥1997年DADANFEI第20卷第1期新型侧烧转化炉的结构及特点刘红亮(海南天然气化肥厂,海南东方,672600)摘要介绍ICI—千代田新型侧烧单排转化管一段转化炉的结构,通过与国内使用的转化炉的比较阐述其独特之处。关键词侧烧转化炉辐射段对流段结构特点海南天然气化肥厂年产30万t合成氨装置4.5mm厚普通碳钢板,内层依次为25mm厚陶采用ICI—AMV节能工艺,由日本千代田化工建瓷纤维毡,75mm厚绝热板和230mm厚耐火砖。设株式会社承包设计。一段转化炉采用ICI—千2个炉膛在其上部共用1个烟气通道,烟气经此代田新型侧烧转化炉,其结构形式
2、见图1。该转化通道进入上部的对流段。炉膛的操作压力设计为炉的结构和布置方式不仅与国内大量使用的顶烧-98.07Pa。沿每个炉膛的中心线垂直布置有一炉不同,而且与国内H型厂使用的双排转化管侧排共54根内装催化剂的转化炉管。每个炉膛的两烧炉的结构也有差异,该转化炉在我国大型合成侧各布置有5排共54个无焰烧嘴,烧嘴布置方式氨装置中属首次使用。见图2。图2侧壁烧嘴布置图与顶烧炉相比,该转化炉型的最大特点是可以根据生产需要调节转化管沿轴向受热的负荷,这是因为烧嘴可以沿炉墙上下任意布置,因此沿炉管轴向受热情况良好,周边受热均匀,可以得到图1ICI—千代田转化炉
3、结构图比较均匀的转化管外壁温度分布。不足之处是烧嘴多,相应的燃料气管线也多,操作和维修比较复1辐射段杂。1.1炉墙结构及特点ICI—千代田转化炉与国内H型厂转化炉性能参数比较见表1。ICI—千代田转化炉的辐射段为2个并列的长条型炉膛,其作用是完全一样的。炉墙外层为收稿日期:1996-10-28。132大氮肥1997年第20卷表1ICI—千代田转化炉与H型厂转化炉参数比较HK-40作为炉管材质的主要原因。名称H型厂ICI—千代田1.3烧嘴总热负荷/GJ·h-1457.31300.27该转化炉采用WALRAD双喷嘴WA4型无辐射段热负荷/焰烧嘴,由英国
4、Airoil-flaregas有限公司专利制GJ·h-1246.18174.39造。结构见图3。烧嘴由燃料气喷嘴、一次空气调炉子总效率,%90.686.1催化剂装填量/m323.918.8节装置、文丘里管和烧嘴喷头4部分组成。其工作侧壁烧嘴原理是:燃料天然气和弛放气/闪蒸气或尾气分别型式自吸式自吸式经由3/8″和3/4″的燃气喷嘴从喷枪中喷出,依靠数量480216每个烧嘴正常热燃料气的能量将燃烧空气经一次空气调节装置吸负荷/GJ·h-10.9801.587入文丘里管,一次空气调节装置由消音器和调节燃料液化气、炼厂气天然气/弛放气出口猪尾管挡板组成。
5、进入文丘里管的燃料气/空气混合物通规格/mmÁ42.16×7.94Á42.2×7过一个特制的耐热多孔Walrad烧嘴喷出,该烧材料B407B407嘴沿圆周分布有7排共504个直径为Á3mm的数量290108炉管小孔,从小孔喷出的燃烧气与从二次空气进口来规格(OD/ID143/102×11905153/132×13040的空气充分混合燃烧后,直接喷到炉膛内壁的辐×L)/mm材料HK-4025Cr/35Ni-Nb-Ti射耐火砖上,热量再从砖辐射到转化炉管上。排列根×室145×254×2平均热强度/GJ·m-2h-10.1810.253总重/kg207.
6、00054.866分集气管规格/mmÁ165×16Á190×19/Á269×27材料Incolog800H20Cr/32Ni-Nb数量5×22输送管Á273.1×11.6/规格/mmÁ1156(带衬里)×28Á219.1×9.35材料A335-P11A516Cr70数量1×21图3烧嘴示意图1.2转化炉管Walrad双喷气烧嘴的特点是燃气范围广,该ICI—千代田转化炉的2个炉膛内共安装有烧嘴使用双喷头系统,天然气和弛放气/闪蒸气/108根离心浇铸的转化炉管,由加拿大KUBOTA尾气可以分开进入燃烧器。在正常操作时,将弛放金属材料公司生产。炉管外径1
7、53mm,壁厚10.5气回收单元来的尾气引入烧嘴,如弛放气回收单mm,长13040mm。由于炉管是在高温(873℃)、元停车,则引弛放气/闪蒸气到烧嘴。此外,该烧嘴加压(4.31MPa)条件下操作,炉管设计寿命为10也可用于单一燃料气,烧嘴的燃烧量可在0.347～1.741GJ/h之间任意调节。热量是从耐火砖辐万h,这就要求管材应具有耐高温、抗氧化、抗渗射到转化炉管上,这样可使整个转化炉管得到非碳以及较强的韧性,因此该转化炉管采用了较常常均匀的热通量,而且与其它有焰烧嘴相比,也避用的HK-40性能更好的25Cr/35Ni-Nb-Ti合金,免了火焰直
8、接舔烧转化炉管的可能性。它比HK-40的强度高1.7倍。若在同样的操作条件下选用同样内径的转化炉管,选用该合金的炉2对流段
