在線清灰技術(shù)在常減壓裝置加熱爐上的應(yīng)用

林雪飛，馬敬妍

（1.中國石油廣西石化公司，廣西 欽州 535008；2. 中國電力工程顧問集團有限公司，北京 100120 ）

加熱爐是常減壓蒸餾裝置的主要耗能設(shè)備，占裝置能耗80%左右，加熱爐爐管積灰會嚴重影響加熱爐熱效率，使燃料消耗量增加。因此，提高加熱爐熱效率，減少燃料消耗，對于降低裝置能耗，提高企業(yè)經(jīng)濟效益具有重要意義[1]。

某煉廠常減壓裝置開工至今已運行近2年時間，爐管積灰結(jié)垢嚴重，加熱爐爐膛溫度已達到800℃的設(shè)計上限，影響裝置生產(chǎn)負荷，難以滿足公司提出的保證產(chǎn)能和節(jié)能的需要。針對上述問題，常減壓裝置采用LAN753型清灰劑對常壓爐、減壓爐進行在線清灰。經(jīng)過清灰處理，加熱爐爐膛溫度下降明顯，清灰效果達到了預(yù)期要求。

1 灰垢的產(chǎn)生機理及危害

由于加熱爐燃料油中含有Fe、Ni、V、Ca等金屬元素，燃料氣中含有H2S，它們在燃燒后形成金屬氧化物或SO2、SO3，以及燃料不完全燃燒產(chǎn)生的碳粒子，這些物質(zhì)在煙氣中存在，并隨煙氣運動，沉積在爐管表面形成黏性積灰、疏松積灰、高溫積灰，在加熱爐的對流管表面主要形成高溫積灰[2]。

灰垢的產(chǎn)生使傳熱熱阻增加，導(dǎo)致加熱爐爐膛溫度和排煙溫度升高，同時增加了燃料用量，降低了加熱爐熱效率。積灰加劇了垢下露點腐蝕，減少了爐管使用壽命，增加了裝置的生產(chǎn)運行風險。

2 清灰劑作用原理及方法

1) 清灰劑被吹入爐膛后，在高溫下燃燒，燃燒后的鎂化合物與低熔點且具有腐蝕性的鈉、釩、鎳、鐵和鈣等化合物作用形成鎂的復(fù)合物，其熔點高，在自然常態(tài)下無腐蝕性；且在爐膛內(nèi)以小顆粒形狀存在，不會粘結(jié)在金屬表面，易隨煙氣從煙囪帶走。

2) 清灰劑在高溫下燃燒，燃燒后的燃燒促進劑與煙氣中的氧一起和灰垢反應(yīng)，可提高灰垢的熔點，使灰垢相互之間、灰垢與金屬表面之間結(jié)合的鍵能降低甚至斷裂，灰垢變得疏松易被機械清除。

3) 能中和SO3等酸性氣體及其沉積物，生成不具活性的化合物。

4) 能使可將SO2轉(zhuǎn)化成SO3的催化劑V2O5和Fe2O3中毒，并可與V2O5等釩化合物反應(yīng)，形成惰性化合物。

由上述可知清灰劑是一種多功能的處理藥劑，可以避免及清除加熱爐爐管上不必要的沉淀物。

具體做法是：向正在運行的加熱爐內(nèi)噴入清灰藥劑，使加熱爐爐管上的灰垢清除，在不影響裝置正常運行的情況下完成加熱爐在線除灰。這種方法操作簡便可行，效果明顯，目前在常減壓裝置上得到普遍應(yīng)用。

3 除灰效果對比

3.1 加熱爐對比

從圖1、圖2的加熱爐爐管清灰前后圖片對比中可以看到，經(jīng)過在線清灰，爐管的灰垢清除情況較為明顯。

圖1 清灰前后加熱爐爐管圖

3.2 常壓爐數(shù)據(jù)對比

常壓爐清灰前后爐膛溫度數(shù)據(jù)對比分別見表1和圖2。由表1和圖2可見，常壓爐爐膛溫度最高溫差為63.4℃，最低溫差為57.6℃，平均溫差61℃，加熱爐在線清灰達到了很好的效果。

表1 常壓爐清灰前后爐膛溫度數(shù)據(jù)對比表

圖2 常壓爐清灰前后爐膛溫度對比

3.3 減壓爐數(shù)據(jù)對比

減壓爐清灰前后爐膛溫度數(shù)據(jù)對比見表2和圖3。由表2和圖3可見，減壓爐爐膛溫度最高溫差為62.7℃，最低溫差為54.1℃，平均溫差57.7℃，達到了很好的清灰效果。

表2 減壓爐清灰前后爐膛溫度數(shù)據(jù)對比

圖3 減壓爐 清灰前后爐膛溫度變化對比

4 結(jié)論

在線清灰可以在不停爐、不影響裝置正常生產(chǎn)的情況下完成加熱爐爐管的清灰除垢操作，操作簡便易行，效果明顯。使用清灰劑能夠明顯降低加熱爐爐膛溫度，打破了爐膛溫度過高而影響裝置負荷的瓶頸。清除爐管灰垢降低了燃料消耗，提高了加熱爐熱效率，同時也減輕了垢下腐蝕對爐管造成的危害。

[1] 解紅軍，曾慶峰，劉富余.煉化企業(yè)加熱爐吹灰除灰技術(shù)綜述[J].石油石化節(jié)能，2012（11）：4-6.

[2] 王志強，莊鎖良.加熱爐對流室爐管外壁化學清洗清灰鈍化技術(shù)的應(yīng)用[J].全面腐蝕控制，2007（21）：31-32.