管式加熱爐常見(jiàn)故障分析和研究(何劍會(huì))

1、管式加熱爐常見(jiàn)故障分析和研究何劍會(huì)（集中能源,井脛礦業(yè)集團(tuán)新晶焦化公司,河北井舲礦區(qū)050100）摘要：焦化公司管式加熱爐是洗脫苯工段生產(chǎn)粗苯的關(guān)鍵設(shè)備之一，隨著管式爐加熱廢水工藝 在焦化蒸氨系統(tǒng)的引用，管式加熱爐得到了更人的利用，但是管式加熱爐并沒(méi)有得到合理維護(hù)和利 用，本文以洗脫苯管式爐使用為例，重點(diǎn)對(duì)管式爐的常見(jiàn)故障進(jìn)行分析研究。關(guān)鍵詞：換熱管排朋翻板軸套連接柄一、管式爐基本結(jié)構(gòu)及作用焦化公司洗脫苯工段的管式加熱爐是一種直接受熱式加熱設(shè)備，主要用于加熱富油和蒸汽，使 富汕溫度加熱到180°c左右，蒸汽溫度上升到380-400°c,成為過(guò)熱蒸汽，所用燃料通常有燃料汕或

2、燃料氣。在焦化公司為降低生產(chǎn)成木，普遍使用焦化公同自產(chǎn)的焦?fàn)t煤氣作為燃料。管式加熱爐的 傳熱方式以輻射傳熱為主，管式加熱爐主要由以下兒部分構(gòu)成：輻射室、對(duì)流家、燃燒器、通風(fēng)系 統(tǒng)。輻射室：通過(guò)火焰或高溫?zé)煔膺M(jìn)行輻射傳熱的部分。這部分直接受火焰沖刷溫度很高 （600-16000,是熱交換的主要場(chǎng)所（約占熱負(fù)荷的70-80%）o對(duì)流室：靠輻射室出來(lái)的煙氣進(jìn)行以對(duì)流傳熱為主的換熱部分，使燃?xì)獾臒釙灥牡玫竭M(jìn)一步利 用。燃燒器：是使燃料霧化并混合空氣使之燃燒的產(chǎn)熱設(shè)備，燃燒器可分為燃料油燃燒器，燃料氣 燃燒器和汕一氣聯(lián)合燃燒器。在焦化公司采用燃料氣燃燒器，利用常明燈將其點(diǎn)燃。通風(fēng)系統(tǒng)：將燃燒用空氣引入燃

3、燒器，并將煙氣引出爐子，可分為口然通風(fēng)方式和強(qiáng)制通風(fēng)方 式，用風(fēng)量可通過(guò)進(jìn)風(fēng)翻板、排氣翻板來(lái)調(diào)整。另外為保證管式爐的安全使用，在管式爐底部安裝蒸汽清掃裝置，在燃?xì)馔蝗磺袛嗷驙t體出現(xiàn)故 障時(shí)進(jìn)行爐膛清掃。二、問(wèn)題的出現(xiàn)及原因分析1、設(shè)備安裝地悄況我公司在09年11刀洗脫苯工段投入運(yùn)行，所使用的管式加熱爐熱負(fù)荷為400萬(wàn)kca.l/h,用焦 爐煤氣作為燃料加熱富油及過(guò)熱蒸汽。當(dāng)?shù)丨h(huán)境溫度最髙：42.8°c；最低：-17.9°c。當(dāng)?shù)卮髿鈮?平均：96200pa；安裝位置在室外。2、設(shè)備技術(shù)參數(shù)加熱熱源：焦?fàn)t煤氣耗量：905nm3 /h加熱物料：富汕，水蒸氣富汕140180

4、76;c 蒸汽158400°c輻射段：富油:280萬(wàn)kcal/h水蒸氣：40萬(wàn)kcal/h對(duì)流段：富油：40萬(wàn)kcal/h煤氣進(jìn)燃燒器壓力（imnh20）： 600800煤氣進(jìn)燃燒器溫度：23°c27°c3、問(wèn)題的出現(xiàn)及原因分析我公司洗脫苯09年11月投產(chǎn)，2010年4月份管式爐的富油出口溫度和過(guò)熱蒸汽出口溫度開(kāi)始 下降，富汕岀口溫度降到150°c左右，過(guò)熱蒸汽出口溫度降到360°c左右，最終使系統(tǒng)消耗增人，粗 苯產(chǎn)量下降，產(chǎn)率降低。出現(xiàn)故障后，技術(shù)人員首先判斷是管路表而結(jié)垢，造成的換熱效呆差。因此車(chē)間利用全廠停蒸 汽，洗脫苯停工的時(shí)機(jī)，對(duì)管式

5、爐爐腔內(nèi)輻射段、對(duì)流段的換熱管外壁進(jìn)行檢杏。經(jīng)過(guò)檢杳，發(fā)現(xiàn) 換熱管外舉有少許結(jié)垢，不會(huì)影響管式爐效果。以上原因排除后，操作人員隨即將煤氣量增加到1000-2000nm3/h,煤氣壓力提高到1000-1500 mmh20,仍然不能使溫度得到提高。另外經(jīng)過(guò)對(duì)進(jìn)氣翻板和排煙翻板的調(diào)整，發(fā)現(xiàn)排煙翻板活動(dòng)不靈 活，口觀察火焰高度比以往偏低，因此在排除其他原因的情況卜，懷疑排煙翻板活動(dòng)不靈活造成管 式爐調(diào)節(jié)吸力空間減小，最終導(dǎo)致管式爐效率降低。三、故障處理及設(shè)備改造判斷是管式爐煙囪翻板故障示，用25噸吊車(chē)將管式爐的煙囪部分拆除。拆除后發(fā)現(xiàn)煙囪部分存 在以下問(wèn)題：1、煙囪的巖棉板保溫層在受到煙氣的沖刷后，松

6、散脫落，一些散落在翻板上。2、在翻板周?chē)谋貙优c翻板的間隙過(guò)小，造成煙氣中的粉塵、酸霧等在在翻板處結(jié)晶，由于翻板 的長(zhǎng)時(shí)間不動(dòng)作，使得這些朵質(zhì)固化而導(dǎo)致翻板活動(dòng)不靈活。3、翻板主軸的軸套起著防止主軸磨損、固定定位的作用，但軸套過(guò)長(zhǎng)，造成翻板轉(zhuǎn)動(dòng)阻力較大，活動(dòng)不靈活，o4、轉(zhuǎn)動(dòng)翻板的連接柄山于較短，力矩不夠，造成翻板活動(dòng)費(fèi)力。通過(guò)對(duì)煙囪的認(rèn)真檢杏，我們對(duì)其進(jìn)行了逐一修復(fù)和改造：1、針對(duì)巖棉板受煙氣沖刷松散脫漏，并掉到翻板上的問(wèn)題，采取翻板上部保溫能修復(fù)的進(jìn)行加固， 不能修復(fù)的拆除的原則，以防止其再次脫落。2、為盡量較少對(duì)保溫層的破壞，防止結(jié)晶，將翻板外徑縮小loonim,同時(shí)也減輕翻板的重量，

7、并增 大翻板與保溫層z間的間隙。3、針對(duì)軸套造成的翻板轉(zhuǎn)動(dòng)阻力大問(wèn)題，將軸套的煙囪外露部分上側(cè)切掉，這樣不僅沒(méi)有破壞軸套 的定位功能，而且使軸套與主軸的接觸面積減少，阻力減小。4、在轉(zhuǎn)動(dòng)翻板的鋼絲繩軌道間距允許的范圍內(nèi)，將連接柄的兩側(cè)分別加長(zhǎng)150mm,使得操作力矩加 長(zhǎng)，翻板更加靈活。四、故障處理效果及存在問(wèn)題1、通過(guò)對(duì)煙囪的四部分檢修和改造，運(yùn)行后的管式爐富油溫度及過(guò)熱蒸汽溫度迅速提升，管式爐的 效率明顯捉髙，而且煙囪翻板操作靈活，管式爐的調(diào)節(jié)空間加大。2、存在問(wèn)題：由于巖棉板受煙氣沖刷松散脫落現(xiàn)象說(shuō)明其不適合在管式爐煙囪內(nèi)做保溫使用，同時(shí) 需要尋找阻燃耐高溫、重疑輕，容易固定的保溫材料，

8、以徹底解決管式爐安全運(yùn)行隱患。五、改進(jìn)意見(jiàn)為盡量復(fù)用高達(dá)300°c煙氣及減少煙氣屮酸霧的排放，達(dá)到節(jié)能減排的目的，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)已經(jīng)對(duì) 管式爐進(jìn)行了進(jìn)一步的改造?，F(xiàn)在的管式加熱爐，包括加熱爐本體和余熱回收系統(tǒng)，加熱爐本體內(nèi) 設(shè)置有煙囪檔板，加熱爐木體于煙囪檔板卜方設(shè)置有髙溫?zé)煔獬隹?，余熱回收系統(tǒng)包括空氣預(yù)熱器,其特征在于：空氣預(yù)熱器由非冷凝式空氣預(yù)熱器和冷凝式空氣預(yù)熱器兩段組成，非冷凝式空氣預(yù)熱 器上設(shè)置有非冷凝式空氣預(yù)熱器煙氣入口、非冷凝式空氣預(yù)熱器空氣出口、非冷凝式空氣預(yù)熱器煙 氣出口和非冷凝式空氣預(yù)熱器空氣入口，內(nèi)部設(shè)有非冷凝式空氣預(yù)熱器調(diào)節(jié)檔板，非冷凝式空氣預(yù) 熱器煙氣入口通過(guò)高溫?zé)煔夤艿琅c加熱爐木體上的高溫?zé)煔獬隹谙噙B，冷凝式空氣預(yù)熱器上設(shè)有冷 凝式空氣預(yù)熱器煙氣入口、冷凝式空氣預(yù)熱器空氣出口和冷凝式空氣預(yù)熱器空氣入口，內(nèi)部設(shè)有冷 凝式空氣預(yù)熱器調(diào)節(jié)檔板，非冷凝式空氣預(yù)熱器朋氣出口與冷凝式空氣預(yù)熱器朋氣入口之間通過(guò)兩 預(yù)熱器間煙氣管道相連，非冷凝式空氣預(yù)熱器空氣入口與冷凝式空氣預(yù)熱器空氣進(jìn)口之間通過(guò)兩預(yù) 熱器間空氣管道相連，余熱凹收系統(tǒng)中另設(shè)有冷凝液收集池、引風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)，冷凝液收集池直接 設(shè)在冷凝式空氣預(yù)熱器下方,引風(fēng)機(jī)與冷凝液收集池相連接，