锅炉高温受热面炉外管壁温度检测与分析???,ˉ,??,ˉˉ,8,◆
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锅炉高温受热面炉外管壁温度检测与分析
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加热炉论文93
探讨加热炉的主要节能措施及制约因素；潘诚；（塔里木油田公司塔西南石化厂炼油二车间新疆泽普8；摘要：本文介绍了加热炉主要的节能途径、主要技术措；关键词：炼油装置加热炉节能热效率；1前言；自燃料气单价从今年4月1日起由0.51元每方涨到；本文重点介绍加热炉一些主要节能途径；探讨节能途径；炼油装置加热炉的节能措施比一般工业炉要灵活得多，；2.1优化换热流程，降低加
探讨加热炉的主要节能措施及制约因素潘诚（塔里木油田公司塔西南石化厂炼油二车间 新疆泽普 844804） 摘要：本文介绍了加热炉主要的节能途径、主要技术措施及应注意的问题，并阐述了进一步提高加热炉节能水平的制约因素。关键词：炼油装置 加热炉 节能 热效率1 前言自燃料气单价从今年4月1日起由0.51元每方涨到0.81元每方后，加热炉就成了重整装置的能耗大户，其节能措施对于提高装置的节能水平具有重要意义。本文重点介绍加热炉一些主要节能途径；探讨节能途径的主要技术措施。以及提高加热炉节能水平的制约因素：降低排烟温度，要考虑经济性和露点腐蚀；过分降低炉外壁温度，会导致费用过高；预热空气温度过高对环保不利。提出了进一步提高加热炉节能水平的建议；开发新的余热回收工艺。 2 加热炉节能的主要途径炼油装置加热炉的节能措施比一般工业炉要灵活得多，这是由于它所加热的工艺介质在经过后续设备完成蒸馏或其他加工过程之后，产品需要冷却到一定温度才能送出下一个装置，冷的原料和热的产品之间往往要进行复杂的热交换。另外，一个装置内常常不只有一台加热炉，还有各种其他设备，它们之间在热能利用方面往往是可以互补的。这就有可能也有必要首先把加热炉同整个装置结合在一起，全面考虑和优化，以便采取综合节能措施。2.1 优化换热流程，降低加热炉热负荷炼油装置的特点是：加热炉的热负荷随换热流程的不同而改变。优化换热流程、降低加热炉热负荷，是减少燃料消耗、降低装置能耗最直接、最有效的措施。以本装置重整炉为例：重整进料前的精制油温度即冷路温度57℃，,经过一组利用反应器出口余热为能量的换热器E1201和E1202后精制油被加热到400℃，然后再经过四合一炉进一步将已有一定温度的（400℃）油气加热到480℃。经过换热流程的优化，原油换热终温(即四合一炉入口温度)从57℃提高到了400℃， 重整炉热负荷几乎减少了近80%，取得了显著成果。2.2 加热炉与其他设备联合回收余热炼油装置的产品，有一些是要经过空冷才能送出下一个单元的。如果将这些空气冷却器排出来的热空气（例如本装置重整空气冷却器下方或附近的环境温度一般都有50～60℃甚至更高）收集起来供给炉子作燃烧空气或者用来加热冷油，那么就可以回收一部分热能，从而降低装置的能耗。常见的有用热油式空气预热器代替空冷器，将原来空冷的油品引入热油式空气预热器，冷却后送出下一个单元。2.3 提高加热炉热效率[1]热效率是衡量加热炉先进性的一个重要指标，其高低关系着炼油装置能耗的高低。可用简化的热效率平衡表达式描述：η ＝(1- Q1- Q2- Q3)×100%式中：η 为加热炉热效率；Q1为排烟损失占加热炉总供热的比值， 是排烟温度和过剩空气系数的函数；Q2为不完全燃烧损失占加热炉总供热的比值；Q3为散热损失占加热炉总供热的比值。2.3.1 降低排烟温度以减少排烟损失 [2]排烟损失在加热炉的热损失中占极大的比例：当炉子热效率较高(例如90%)时，排烟损失所占比例为70%～80%；当炉子热效率较低(例如70%)时，所占比例高达90%以上。降低排烟温度和降低过剩空气系数都能减少排烟损失。降低排烟温度的主要措施有以下几种：① 减小末端温差， 即减小排烟温度与被加热介质入对流室温度之差。这项措施涉及到一次投资和运转费用的权衡问题，应该由详细的技术经济比较来决定。末端温差大，一次投资少，但加热炉热效率低，运转费用高；末端温差小，一次投资大，热效率高，运转费用低。② 将需要加热的低温介质，如热载体等引入对流室末端。把加热炉的对流室作为换热器，加入换热流程中一并优化。③ 采用各种空气预热器以预热空气，烟气预热空气是加热炉回收烟气余热、提高热效率主要的和最常用的方法。④ 采用烟气“余热锅炉”分担一部分热载体炉的热负荷。如重整装置的“四合一”重整炉：四个炉辐射室用隔墙分别隔开，各炉辐射室的烟气混合后集中通过炉子顶部共用的对流段先加热热载体，再通过热管预热空气。⑤ 除灰除垢， 以保证加热炉长期在高热效率下运转。不完全燃烧产生的炭粒和燃料中的灰分等烟尘均会污染对流室炉管的外表面和空气预热器的换热面，增加热阻，降低传热效果。随着积灰的增加，排烟温度迅速上升，热效率显著下降。为了保证加热炉长期在高热效率下运转，必须坚持用吹灰器定期清除积灰。2.3.2 降低过剩空气系数以减少排烟损失 [3]加热炉是靠燃料燃烧供给热量的。在工业炉中，燃料不可能在化学平衡的空气量(理论空气量)下完全燃烧，总要在有一定过剩空气量的条件下才能完全燃烧。对于一般炼油装置的加热炉在烧气时，正常的过剩空气系数α 为1.05～1.15。在实际操作中，如果过剩空气量增加，排烟时大量的过剩空气将热量带走排入大气，使排烟损失增加，热效率降低。由于过剩的空气是在排烟温度下排入大气的， 所以排烟温度越高，过剩空气带走的热量就越多，对热效率的影响也就越大。降低过剩空气系数的办法很多：首先是要选用性能良好的燃烧器，保证在较低的过剩空气系数下完全燃烧；其次是应做好加热炉的堵漏，因为炼油加热炉几乎都是负压操作的，如果看火门、人孔门、弯头箱门等关闭不严或炉墙有泄漏之处，从这些地方漏入炉内的空气一般都不参与燃烧而白白带走热量。2.3.3 减少不完全燃烧损失在排烟损失中，除了前面所述的烟气物理热损失之外， 还有由于不完全燃烧而造成的化学热损失。不完全燃烧除造成热损失、降低热效率外，还造成大气污染。减少不完全燃烧损失的措施，首先是选用性能良好的燃烧器，并及时和定期进行维护，使燃烧器长期保持在良好状态下运行，以保证在正常操作范围内能完全燃烧；其次是在操作中精心调节，以保证过剩空气量既不太多，也不太少[4]。2.3.4 减少散热损失加热炉外壁以辐射和对流两种方式向大气散热，散热量与炉外壁温度、环境温度和加热炉所处位置的风速等有关。对于已经使用多年、炉墙已有损坏的炉子，及时修补炉墙以减少散热损失、提高热效率却是很有必要的。 3 加热炉节能措施的制约因素加热炉热效率的提高并不是无止境的，它要受技术、经济和环保等方面的制约。对制约因素不采取行之有效的解决措施，而过分追求高热效率并不是明智的。其所付出的代价可能是过高的一次投资、过早的设备损坏或者较短的操作周期等等。3.1 降低排烟温度的制约因素从理论上讲， 排烟温度可以降到接近环境温度，这时可以获得最高的热效率。但在工程实际中，这是不可能的，因为排烟温度的降低要受经济和技术两方面的制约[5]。随着排烟温度的降低，烟气余热回收系统的末端温差越来越小，传热效果也越来越差，回收余热的换热面积也就越来越大。因此，必须根据经济评价确定一个经济合理的余热回收末端温差。另外降低排烟温度在技术方面主要受烟气露点的制约。余热回收换热面的温度必须高于烟气的露点温度，否则换热面将受到露点腐蚀而损坏。另外，换热面在露点下积的灰将是“黏灰”，黏灰是很难清除的。这种黏灰越积越多，烟气侧的阻力迅速增加，甚至使余热回收系统难以操作而被迫停运[6]。防止露点腐蚀和黏灰沉积的有效办法是将低温段换热面的温度控制在如图3-1 所示的曲线以上。 图3-1 燃料中硫含量与最低金属壁温度的关系当炼油加热炉烧劣质燃料时，这些劣质燃料中在所难免都含硫、氮化物等杂质。在这种条件下，提高热效率和降低排烟温度比较困难。3.2 降低炉外壁温度的局限性降低炉外壁温度，减少散热损失，提高热效率，这是肯定的。但炉外壁温度降到多少才是合理的，这要通过技术经济分析才能决定。分析时应考虑到两点：包括炉墙材料费在内的一次投资随着炉外壁温度的降低而增加；包括燃料费在内的运行费用随炉外壁温度的降低而减少。该温度主要取决于耐火隔热材料的价格和燃料价格。因此，过分追求太低的炉外壁温度，要求更厚的炉衬厚度或更高级的耐火隔热材料，也有失偏颇。另外，炉外壁温度的确定还要考虑安全方面的要求， 以避免烫伤。3.3 环保方面的局限性烟气预热空气是提高加热炉热效率最常用的措施。但是，随着空气温度的提高，空气密度下降， 燃烧产物中的NOx增加。如果没有适当的措施来降低NOx，则对环保不利。4 加热炉进一步节能的期望和建议从20 世纪70 年代至今，炼油加热炉的热效率一再提高， 从70％左右提高到现在的90％左右，各种节能设备和监控设施已基本完善，取得了很大成绩。但是，加热炉的节能征途并未走到胜利的终点，还有较大的进取空间。包含各类专业文献、高等教育、各类资格考试、生活休闲娱乐、外语学习资料、加热炉论文93等内容。　
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600MW机组锅炉屏式过热器壁温测试及三维计算
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3秒自动关闭窗口访丹东东方测控技术有限公司市场部副部长韩过热器再热器炉外壁温测点结构和报警温度设定值的探讨
1准确测量炉外壁温的重要性电站锅炉在安装时就装有过热器再热器管子出口炉外壁温测点。这种测点实际上测量的是管内的蒸汽温度,据此判断管组的热偏差和炉内管子壁温。由于这种测点装在管子外壁上,当安装结构和方法不正确时,可能造成偏低10℃以上的误差。超临界和超超临界锅炉主蒸汽温度和再热蒸汽温度达570℃~613℃,其过热器和再热器高温管屏中的偏差管炉内金属壁温已非常接近所用钢材的容许温度。一些耐高温的钢材在10万h使用寿命区域的持久强度对温度非常敏感,温度增高10℃可能使工作寿命减短40%~50%。如果这些测点所测得的温度值偏低较多,当炉内管子有超温情况时,有可能会給运行人员造成并不超温的假象,从而給锅炉的安全运行带来危害。例如,1台超临界锅炉的高温过热器管子材料为TP347H,管径为d44.5mm×7mm,运行压力为25.85MPa,计算管壁所受应力为69.5MPa。管组中偏差管的出口炉内实际管壁温度为635℃,其计算使用寿命为5.4万...&
(本文共5页)
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0引言目前我国有不少超临界和超超临界锅炉投入运行。这些锅炉的蒸汽温度比亚临界锅炉高出30～60℃。有些超临界锅炉投运一两年就发生过热器管内氧化垢堵塞而超温爆管的事故。同时发现过热器再热器炉外壁温测点所测得的温度比实际温度偏低10～20℃。超临界和超超临界锅炉的运行安全性在很大程度上决定于过热器再热器吸热大的偏差管壁温是否超温,这会造成对炉内壁温是否超温的误判。下面对炉外测点测量准确性问题做理论上的探讨,并介绍几家电厂的实测数据。希望能引起有关电厂和锅炉制造厂的重视。1炉外壁温测量准确度的重要性长期以来有一种误解,认为现代大容量锅炉炉顶都有大罩壳;有些高温部件出口集箱及连接管还处在大罩壳内的保温小室中;炉外壁温测点在大罩壳或保温的小室内,不用再单独加保温,这是一种误解。因为大罩壳或小室处于热平衡状态,美国CE公司对亚临界锅炉大罩壳内部的温度定为454℃;B&W公司则规定为488℃。小室内的温度要更高一些。而炉外壁温测点测量的是过热...&
(本文共4页)
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喷口辐射热泄漏对延伸段壁温分布的影响程惠尔，邓澍（上海交通大学动力机械工程系，上海，２０００３０）摘要：引入喷口的热辐射泄漏损失，导出辐射冷却推力室壁温的计算方程。分析表明，考虑与不考虑喷口热损失二者相比较，前者壁温约下降７０℃。本结果可为喷管延伸段材料的选取提供更为科学的理论依据。主题词：发动机喷管，喷管壁，辐射冷却，壁温，数值分析分类号：ＴＫ１２４，Ｖ２３１·１６ＩＮＦＬＵＥＮＣＥＯＦＨＥＡＴＲＡＤＩＡＴＩＯＮＬＥＡＫＡＧＥＡＴＥＸＩＴＯＮＷＡＬＬＴＥＭＰＥＲＡＴＵＲＥＤＩＳＴＲＩＢＵＴＩＯＮＩＮＥＸＴＥＮＤＥＤＳＥＣＴＩＯＮＯＦＮＯＺＺＬＥ￥ＣｈｅｎｇＨｕｉｅｒ；ＤｅｎｇＳｈｕ（Ｄｅｐｔ．ｏｆｐｏｗｅｒＭａｃｈｉｎｅｒｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｇｈａｉＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ，，２０００３０）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｅｑｕａｔｉｏｎｆｏｒｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇｗａｌｌｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｎｔ...&
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0.前言超超临界直流锅炉由于蒸汽参数高、水冷壁、三级过热器、四级过热器管材选用设计冗余并不大,主蒸汽温度设计605℃,而三过、四过耐受极限为658℃,报警至为628—638℃,由于烟气偏斜、受热面沾污等等情况,运行中部分管屏壁温时常是在报警值边缘,对运行人员安全经济运行调整带来了很大的操作难度,必须要严格精密调整,来兼顾各方以实现最优。1.现状调整某厂锅炉常发生水冷壁、三过、四过壁温超温,尽管经过加氧运行和经锅炉厂家指导通过AA风调整后,超温情况有所缓解,但超温情况仍会不时的发生。当发生超温时往往不止一根管,且上升速率非常快难以避免。某日#2炉运行中四过几乎所有管屏的1号管均出现温度偏高情况,较其他管高10~20℃,其中管屏No14、15、16、17、46、47、49、50管屏1号管均超过630℃,最高达635℃。为缓解1号管超温情况,我们通过AA风调偏、降低主汽温、投入吹灰器等多项操作,最终使大部分管屏1号管壁温得以下降,但N...&
(本文共1页)
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0引言高温受热面是电站锅炉内部的核心部件,其工作环境恶劣,加之运行参数高,结构和布置形式复杂,导致管壁金属温度容易超过选用钢材的安全极限;超温缩短了管道的使用寿命,进一步引起爆管事故,严重威胁发电机组的安全运行,并带来巨大的经济损失.而统计[1,2]显示,因超温引起的高温受热面的爆管事故在火电厂发电机组事故及锅炉事故中占相当高的比例.因此,在线实时监测锅炉高温受热面的壁温,预测管道的使用寿命,防止爆管具有重要意义.目前的受热面壁温监测主要有炉内直接监测和炉外间接监测等方法[3].前者利用布置在炉内的测定直接测出壁温,但测点在炉内安装困难,且炉内温度高容易烧坏测点.后者通过炉外测点的测量值间接推算出壁温,但推算壁温的方法存在缺陷,使结果不够准确.基于热力系统建模与仿真技术,运用机组数据监测的软件系统可较好的实现对受热面的金属壁温和管道寿命进行在线监测和预测.1系统构成与工作过程电站锅炉高温受热面壁温监测与寿命预测系统是在电站原有的...&
(本文共5页)
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1回转式空气预热器热段最低平均壁温计算方法本文回转式空气预热器热段出口平均壁温计算方法,参考原苏联锅炉机组热力计算标准方法[1],从换热原理上推导而出。如图1所示,在转子热段受热面最下端沿轴向选取一高度为Δh、角度为Δβ的微元体金属受热面。随着空气预热器转子受热面的旋转,该微元体受热面依次连续流经烟气与空气流通通道,重复着被烟气加热与被空气冷却的换热过程,局部的换热模型为烟气以气体与壁面的对流放热方式将热量传给蓄热元件,空气以气体与壁面的对流放热方式从蓄热元件获取热量。该微元体的壁温有一定幅度的波动,为了推导和工程应用,取其壁温的平均值。流经该微元体的烟气温度取为热段出口烟温,空气温度为热段进口空气温图1回转式空气预热器微元体度。在空气预热器工作过程的任一时刻,烟气在烟气侧的放热量总等于空气在空气侧的吸热量,烟气(或空气)与壁面的换热量Q可表示为换热面积H与对流放热系数α及温差Δt的乘积:Q=HαΔt(1)烟气放热量与空气吸热量...&
(本文共4页)
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1　前　言　　喷气发动机尾喷管或飞机排气管内 ,燃气温度很高 ,从结构安全性考虑 ,往往要求通过计算获得给定工况下的壁温。为此可根据壁面的热平衡条件 ,通过迭代计算求得。喷管内腔是半封闭的 ,从腔体表面辐射的射线中必有一部份穿越喷口散失到外界环境 ,本文以 QR,ex表示这一“内腔辐射热损失”。以往的壁温计算中 ,一般都假定 QR,ex=0 ,实际上 ,当燃气温度较高时 ,QR,ex值很高 ,忽略这一热流必将导致计算壁温明显偏高。本文主要讨论 QR,ex的计算方法及其对实际壁温的影响。图 1　喷管的简化模型2　理论模型　　如图 1所示 ,认为喷管是前端封闭的筒体。对于座标为 xo的筒体内表面 ,单位时间从单位表面积辐射的能量应等于表面自身辐射及外部投射的反射之和 ,即B( xo) =εwσT4w+ρH ( xo) ( 1 )　其中 ρ=1 - εw,是灰体的表面反射率 ,而对 xo处的投射能 H ( xo)是 xo以外的筒体侧表...&
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