蒸馏双斜顶减压炉炉顶换型改造沟槽

Ⅰ蒸馏双斜顶减压炉炉顶换型改造

Ⅰ蒸馏双斜顶减压炉炉顶换型改造 2011年12月09日 来源： 1 前言独山子石化公司炼油厂Ⅰ蒸馏装置始建于20世纪60年代，是公司的主要生产装置，自投用至今，未进行过大的改造。其双斜顶减压炉的原炉墙、炉斜顶隔热层为挂砖结构。由于使用年久及结构缺陷，加热炉斜顶异型保温挂砖局部损坏，出现保温挂砖松散，斜顶面存在明显裂缝，致使生产中减压炉顶出现冒清烟的现象。泄漏的炉膛高温烟气中含腐蚀性气体，一方面，在炉顶钢结构上产生露点腐蚀；另一方面，增加热损失，降低加热炉热效率。针对这些缺陷，对加热炉进行局部技术改造，彻底消除了这一长期缺陷，势在必行。2 方案的制定多年来，受资金和时间的限制，只能采取在斜顶外表面抹盖保温稀料、内表面修补陶瓷纤维来短期封堵炉顶裂缝，未能彻底解决这一影响装置长周期运行的瓶颈问题。在厂技术人员一再要求和厂领导积极响应的前提下，决定于2002年全厂大检修期间将该问题彻底解决。2.1斜顶炉工况简述该减压装置由原苏联设计，年代久远，20世纪60年代由其他装置搬迁而来。装置属双斜顶管式加热炉，外形近似拱顶箱体，总高度为5924mm,长度为11810mm,宽度为10360mm。火嘴在侧墙水平排布，燃料采用高、低压瓦斯(含硫化氢)；炉膛正常温度为680℃左右，炉顶局部高温可达700℃左右，其设计热负荷为3349×107J/h(800×104kcal/h)；减压炉在生产中起加热减压分馏塔进料的作用，对介质加热的温度工艺要求非常严格(±2℃)。2.2 蒸馏减压斜顶炉原斜顶面隔热层结构性能特点分析原隔热层结构为挂砖结构，即挂砖通过拉钩悬挂在挂砖架上，镶嵌组成斜顶隔热面层。而挂砖架则固定在斜顶横梁上。因此，斜顶梁上负载着挂砖架和挂砖的重量总和。该结构有以下几个特点。a.虽然挂砖之间采取凹凸槽结构，仍不能避免缝隙间的泄漏。b.原炉衬挂砖形状种类多，结构复杂，多种异型挂砖早已停产，检修困难。c.因挂砖凹凸连接，个别挂砖损坏后，无法直接更换，需拆掉安装顺序在后的所有挂砖，才可更换。单个挂砖重量通常不低于10kg，使检修工作量大，周期长。d.保温砖等重质保温材料存在体积密度大，蓄热量高，易受温差应力损坏等不利之处。如生产时温度出现较大的波动，流体产生振动等，都可能损坏挂砖。蓄热量高使得停炉后长时间保持高温，不能短时间进炉实施检修作业。2.3蒸馏减压斜顶全纤维炉衬结构及主要性能特点针对原炉衬缺点，炉顶炉衬更新必须彻底解决存在问题，经厂技术人员充分论证，决定采用平铺叠砌复合的全纤维结构，原因如下。a.采用轻质全纤维结构，可减轻炉顶钢结构的负荷，有利于延长设备的使用寿命。b.山东鲁阳股份有限公司生产的陶纤产品在独山子石化公司乙烯厂裂解炉成功使用，作为加热炉衬里的技术已经成熟，无风险。c.根据减压炉炉顶钢结构特点，将挂砖拆除后，挂砖架梁可以作为轻型炉顶的支撑梁继续使用，不但节约了投资，而且也减少了施工工作量。全纤维结构总保温厚度为220mm，由热面到冷面依次为高纯型甩丝纤维折叠块+层铺的普通纤维毯＋6mm碳钢钢板，其中层铺为2层20mm的纤维毯压缩到30mm，折叠块厚度为190mm。主要性能特点:(1)低体积密度；(2)低蓄热量；(3)优良的抗热震性能；(4)抗机械震动；(5)节能；(6)化学稳定性好；(7)加热冷却周期短；(8)无须烘炉及烧成；(9)施工安装简便；(10)维修方便；(11)隔热性能优良。3 设计依据3.1 炉顶衬里厚度确定已知炉膛内正常工作温度为680℃左右,局部可达700℃。按700℃计算,取斜顶炉炉顶周围的环境温度为10℃，取外表面温度为小于50℃，经热工计算，由公式可得:σ=0.12x(800-50)/{11.63x(50-10)}=0.19m取0.2m。根据热工计算，确定炉顶不需保温层，仅耐火层衬里厚度为200mm就可保证设计要求。由于考虑到不改变炉顶炉管与衬里距离设计尺寸，则按原设计厚度220mm施工。3.2 炉顶衬里排列方式的确定折叠块的安装排列形式采用沿折叠方向顺次同向排列，即兵列式，如图1所示。

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