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烟气酸露点仪在炼油加热炉和余热回收系统中的应用

长期以来,由烟气中硫化物引发的酸露点腐蚀问题,严重制约炼油装置加热炉设备的长周期安全运行。为缓解腐蚀,传统做法通常采取提高烟气排放温度的方式,使设备冷表面温度高于酸露点,从而避免或减轻酸性结露。然而,随着炼油厂节能降耗要求的日益提升,酸露点腐蚀已成为降低管式炉排烟温度、进一步提高热效率的关键瓶颈,给生产运行带来显著压力。因此,探索有效缓解与防控酸露点腐蚀的技术途径,不仅是保障加热炉设备完好的重要课题,也是实现加热炉能效提升的必然要求。

在炼油厂加热炉中,燃料多采用自产减压渣油或瓦斯,当燃料含硫量较高时,燃烧产物中便生成硫化物。高温烟气在流经孔隙率较高的耐火材料(如陶瓷纤维毯、毡或模块)后,于温度较低的炉壁板上冷凝形成酸性液体,对金属材料及保温钉造成严重腐蚀。严重时,可导致炉墙衬里脱落。

近年来对某厂设备的跟踪调查显示,加热炉炉壁板腐蚀显著,出现多层硬质锈层。原设计炉壁板厚度为4.5mm,实测薄处仅为2.26mm,并已出现多处穿孔。现场检查发现,部分保温钉已脱落,其余明显变细,缩径部位距炉壁板约20–60mm。此外,酸露点腐蚀对管式空气预热器管板也构成威胁。同样,当含酸烟气在钢制烟囱壁板或换热设备低温表面凝结酸性液膜时,也会引发不同程度的腐蚀问题。

烟气酸露点仪

一旦酸露点腐蚀作用于加热炉保温钉或炉壁板,严重时将致使炉衬脱落,炉壁板直接暴露于高温烟气中,形成局部高温区域,不仅增大散热损失,还导致热效率下降,能源消耗增加。

酸露点腐蚀已对加热炉安全生产构成严重威胁。例如,2002年沿海某炼厂2号常减压装置常压炉炉顶发生局部衬里脱落;2003年甘肃某炼厂1号常减压装置减压炉也出现类似问题;2005年安徽某炼厂常减压装置常压炉衬里局部损坏。上述事件均因腐蚀导致装置被迫停工。遭受酸露点腐蚀的加热炉及余热回收系统,轻则需调整工艺参数、牺牲热效率以维持运行,重则必须停工检修,更换受损部件,严重影响正常生产并造成经济损失。

为减轻酸露点腐蚀并降低锅炉排烟热损失,通常在锅炉尾部设置省煤器、空气预热器等受热面。然而,当这些设备与烟气接触的表面温度低于烟气酸露点时,高浓度硫酸溶液会在壁面凝结,对金属造成严重腐蚀,威胁锅炉运行安全。尽管提高排烟温度可避免低温腐蚀,却会降低锅炉热效率。理想的排烟温度应控制在稍高于酸露点的合理区间,因此,准确测量烟气酸露点温度成为实现锅炉安全、经济运行的关键。

酸露点仪采用进口芯片与传感器,能够实时监测锅炉、加热炉及窑炉在燃烧过程中或燃烧后烟气中的酸露点温度,适用温度范围涵盖常温至1400℃高温环境。该设备通过直插式烟道传感器,在线检测烟气中的酸露点值、露点温度(-50℃~100℃)、含水量(g/kg)及相对湿度RH或水蒸气含量(%)。基于酸露点仪的实时数据,系统可与DCS联动,动态优化排烟温度,在有效防腐与高效余热回收之间实现平衡。


本文关键词:酸露点仪,烟气酸露点仪,炼油加热炉,余热回收系统

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