НОВОЕ  ТЕХНИЧЕСКОЕ  РЕШЕНИЕ

          Нефтеперерабатывающая промышленность является одной из наиболее энергоемких отраслей промышленности. Трубчатые печи на НПЗ являются основными потребителями энергии в виде газового и жидкого топлива, поэтому поддержание высокого уровня экономичности их работы, т.е. К.П.Д. является определяющим для экономики всего нефтеперерабатывающего комплекса. Закладывая в процессе проектирования трубчатых печей наиболее прогрессивная на данный момент инженерные решения, конструктора обеспечивают максимально достижимый К.П.Д.

Однако  в процессе эксплуатации печей с течением времени происходит моральное старение конструкторских решение , физический износ конструкций, в результате ухудшается работа печи, резко снижается ее К.П.Д. Практика эксплуатации трубчатых печей зачастую направлена прежде всего на получение конечного результата, т.е. нагрева до определенной  температуры. Количество топлива, затрачиваемого при этом, нередко остается за рамками интересов эксплуатации, тем более, что зачастую топливом, сжигаемом в печи, является собственными продуктами переработки. Однако при современных ценах на жидкое и газообразное топливо проблема повышения эффективности работающих технологических печей является весьма актуальной.

             Трубчатые печи вертикально- факельного типа производства ЭЛОУ-АВТ спроектированные в 80 годах. Результаты обследования ряда подобных печей на различных НПЗ показали следующие стандартные недостатки долго работающих печей.

1.   Результаты замеров температуры обшивки печей свидетельствуют как о превышении средней проектной температуры ( t =60°С), так и значительных местных перегревов, доходящих на перекрытии до 200-220°С

2.   Проверка работы форсунок показала, что заслонки регулирующие подачу вторичного воздуха требуют изменений в конструкции, т.к. через них подсасывается большое количество избыточного воздуха, т.е. резко увеличивается коэффициент избытка воздуха. Избыточный воздух подсасывается через незакрытые отверстия корпуса печей.

3.   Высокие температуры выхода дымовых газов печей- в среднем 650°С при превышении по коэффициенту избытка воздуха a = 1,53-1,63 [ 12]  (Обследование технологических печей НПЗ для оптимизации их работы Н.Н. №6, 1989г.)

4.   Дымовые газы выходящие из котлов- утилизаторов сохраняемой в себе значительную тепловую энергию, что уменьшает К.П.Д. печи.

            Анализируя эти недостатки приводящие к потере тепла, а значит к непроизводительному расходу топлива и уменьшению К.П.Д., предлагаем следующие технические решения.

            Высокие температуры наружной поверхности печей свидетельствует о том, что футеровка печей, которая сделана из жаростойкого бетона нужно менять, на современные материалы. Если вместо жаростойкого вермикулитакерамзитобетона  зафутеровать печи облегченной футеровкой из минераловатных плит и муллитокремнеземистого войлока, то термическое сопротивление футеровки возрастает в 2,6 раза.

Блоки из этих материалов, расположенные слоями монтировались к кожуху печи.

Между блоками в горизонтальные и вертикальные швы укладывали призматические элементы, уплотняемые каолиновой ватой. Для комплексации температурных деформаций горелочный блок разделен на четыре части, закладные металлические детали которых приваривают к кожуху печи. При сравнении измерений внешней температуры кожуха печей установлено, что, применение многослойной футеровки позволило снизить эту температуру до 25-30°С и в несколько раз уменьшить потери тепла через стены печей. Для печей установки ЭЛОУ-АВТ-6  замена футеровки дает экономию топлива около 2000 тонн/год.

           Форсунки, основной элемент системы сгорания топлива, должны обеспечивать хорошее смешение воздуха с топливом, эффективно сжигать топливо до СО2 при низких коэффициентах избытка топлива, иметь высокие экологические показатели и низ кие показатели шума. Модернизация имеющихся газомазутных форсунок с целью достижения высоких показателей требует больших усилий. Поэтому предлагаем замену имеющихся горелок на горелки  SIGMA-2.0 -ND. Их характеристика:

    n     горение- вертикальное;

    n     приток воздуха на горение - естественный;

    n     расположение форсунок - в низу печи;

    n     топливо - газ, мазут;

    n     распыляющий агент - пар;

    n     каждая горелка оснащена плотной головкой;

    n     тип- плотная головка для сжигания газа с удерживанием пламени;

            Применение таких горелок позволяет сжигать меньшее количество топлива для нагрева сырья до заданной температуры - выхода.

            Высокие температуры дымовых газов свидетельствуют с падения эффективности работы продуктовых змеевиков, т.е. о значительном падении тепловоспринимающей способности, т.е. о снижении теплонапряженности поверхности труб змеевика. Падение тепловоспринимающей способности продуктовых змеевиков вынуждает для поддержания требуемой температуры выхода сырье подавать в печь излишнее количество топлива. Для улучшения этого показателя в конвекционной камере два нижних ряда труб - гладкие, остальные ряды - ошипованные. В конвекционной камере применены сажеобдувочные аппараты, работающие по определенной программе для очистки труб, от отложений паром. Очистка обеспечивается с помощью обдувки насыщенным паром ( температура 170°С и давлением не ниже 0,7 мПа из противоположных отверстий типа «Вентури» высокой эффективности, размещенных в головке убирающегося сопла [ 13]

Подобная мера привела к тому, что температура после конвекционной камеры - снизилась до 314°С.

            С целью утилизации тепла дымовых газов увеличиваем поверхности труб в котле утилизазаторе. Для преодоления сопротивления  потоку дымовых газов змеевиком котла -утилизатора устанавливаем дымососы в соответствующих газоотходах. Таким образом, приведенные мероприятия позволяют, по данным имеющихся в научно- технической литературе, экономить до 20% топлива, а по проектируемой печи-11%