蒸汽过热炉耐火衬里技术改造与在役炉管寿命评估

论文摘要

齐鲁乙烯60kt/a苯乙烯装置引进LUMMUS生产工艺,采用烷基化反应生成乙苯,乙苯脱氢生成苯乙烯的工艺路线,蒸汽过热炉是苯乙烯装置的关键设备。蒸汽过热炉的热效率低下,会造成装置的能源浪费过大;而过热炉一旦发生故障,轻则影响脱氢反应的转化率和选择性,重则造成整套装置停车,从而导致重大的经济损失。炉管和耐火衬里是决定过热炉运行正常的关键部件,蒸汽过热炉在实际的运行中,存在耐火衬里结构稳定性差,炉外壁超温严重,排烟温度高,热效率低下;炉管寿命达不到设计要求等问题。本论文针对过热炉运行中存在的缺陷进行了故障诊断和技术改进。本文通过对蒸汽过热炉耐火衬里运行现状的分析,找出了过热炉耐火衬里存在的缺陷和产生原因,对耐火纤维衬里的结构、耐火砖衬里的材料,托砖板和看火孔的结构形式进行了技术改造。通过改造,提高了过热炉的运行稳定性和热效率,达到了满意的改造效果。为提高过热炉炉管的使用寿命,通过对在役炉管的金相检验、超声测厚和对炉管进行现场红外温度成像检测等手段,对在役炉管的运行状况进行了评估,采用炉管评估软件对炉管剩余寿命进行评定。评估结果表明炉管剩余寿命还很长,炉管尚处在安全期内。为保证炉管的长周期安全运行,在日常运行中,应该严格控制炉温,特别要避免炉管超温。文章对本次技术改造的背景、改造过程、改造效果及其涉及的技术问题进行了充分阐述。结合加热炉的技术进展和发展趋势,对蒸汽加热炉的进一步的技术改进提出了建议。本文对炼化企业提高加热炉的热效率和运行可靠性具有较高的指导和借鉴作用。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 我国的能源现状
• 1.2 管式加热炉的概况及发展动向
• 1.2.1 加热炉基本结构
• 1.2.2 管式加热炉的主要工艺指标
• 1.2.3 加热炉的炉型
• 1.2.4 加热炉的发展动向
• 1.3 加热炉存在的主要问题
• 1.4 课题背景及研究内容
• 1.4.1 课题背景
• 1.4.2 课题的研究内容
• 第二章 蒸汽过热炉耐火衬里故障分析与技术改造
• 2.1 蒸汽过热炉耐火衬里故障及原因分析
• 2.1.1 改造前过热炉耐火衬里结构
• 2.1.2 耐火衬里存在的主要问题
• 2.1.3 过热炉耐火衬里的故障原因分析
• 2.2 过热炉耐火衬里的改进
• 2.2.1 硅酸铝纤维衬里的改进
• 2.2.2 耐火砖衬里改进
• 2.3 蒸汽过热炉衬里改进效果评定
• 2.3.1 降低炉壁散热损失
• 2.3.2 提高了过热炉的运行可靠性
• 第三章 蒸汽过热炉炉管寿命评估
• 3.1 炉管最高管壁温度和危险点分析
• 3.2 蠕变与高温氧化分析
• 3.2.1 蠕变分析
• 3.2.2 高温氧化腐蚀分析
• 3.3 炉管金相组织分析
• 3.4 炉管运行状况评价
• 3.5 炉管剩余寿命预测
• 3.6 小结
• 第四章 结论与今后工作的建议
• 4.1 结论
• 4.2 今后工作的建议
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢