超導熱管式預熱器在常壓爐的工業應用

>>常壓爐是煉油廠常減壓蒸餾裝置的重要設備之一，也是裝置主要的耗能設備，其能耗占常減壓蒸餾裝置總能耗的50%以上。洛陽石油化工總廠常減壓蒸餾裝置常壓爐設計負荷為27.9MW,目前實際運行負荷為34.9MW，在目前滿負荷運行工況下．從常壓爐對流室出來的煙氣排煙溫度為350℃左右，流量為67dma3/h，攜帶熱量為6.98MW，該熱量占常壓爐負荷的20%，占裝置總能耗的15%。這部分熱量價值可觀，能否有效回收對常減壓蒸餾裝置達標和節能降耗工作至關重要。

>>>>◆改造前余熱回收系統預熱器存在問題

>>>>原設計余熱回收系統采用的是回轉式空氣預熱器，該預熱器存在以下問題：

>>>>一、漏風量大。由于回轉式預熱器的轉動面和固定面存在空隙，再加上空氣側和煙氣側存在較大壓差，這樣易使空氣在轉子處發生“短路”，且由于長周期的運行產生的變形磨損和腐蝕，往往造成實際漏風系數遠遠大于設計漏風系數．Z大漏風量可達30%左右，這樣也就造成了不必要的能量浪費。

>>>>二、故障率較高。由于回轉式預熱器轉動部件校多，如轉子、齒輪油泵、減速器、齒輪箱等，為維持這些轉動部件正常運行，還需要配備復雜的潤滑管路系統。實際運行過程中，由于蓄熱片積灰造成轉子失去動平衡或蓄熱片脫落卡住造成驅動電機跳閘，潤滑管路泄漏，轉子軸承失效等故障經常發生，如1997年全年預熱器各類故障達12次，非正常停運時間52d，嚴重影響了裝置的安全平穩生產，成為威脅裝置安全生產的一大隱患。

>>>>三、壓力降大。多層波紋形狀的蓄勢片相互疊加構成了回轉式預熱器的傳熱主體，蓄熱片的波紋形狀顯然增加了傳熱面積和傳熱系數，但也同時增加了預熱器的壓力降，且由于燃料油中含有大量的金屬鹽類雜質（如Fe, Ni，Na, Ca, Mg, V等）和浮塵，燃燒后吸附在高溫煙氣中大量的碳粒子上，到達空氣預熱器時，流速降低，溫度降低，就凝結、吸附在蓄熱片上，逐漸積累，產生灰垢。由于蓄熱片的波紋形狀加之積灰粘性極強，一般的吹灰方法很難將灰垢較好的除去，因而產生流道堵塞，增加了預熱器的壓力降，降低了熱導率。同時這些灰垢附著在蓄熱片上，易產生垢下腐蝕，造成蓄熱片脫落，影響預熱器安全運行。

>>>>四、露點腐蝕。該廠常壓爐煙氣的露點溫度一般為140~150℃，回轉式空氣預熱器其蓄熱轉子的蓄熱片不斷的運動于空氣（冷端0~100℃）和煙氣（熱端180~350℃）之間，其蓄熱片在不斷加熱和冷卻過程中每運轉一圈將受到兩次露點腐蝕，往往蓄熱片運行一年已經腐蝕不堪，必須整體更換。所以露點腐蝕是回轉式空氣預熱器難以躲過的致命弱點。

>>>>由于以上原因，造成回轉式空氣預熱器熱回收率較低，回轉式空氣預熱器實際運行熱回收率只有4% ~5%，低于其6%~8%的設計熱回收率也低于一般余熱回收系統7%~10%的熱回收率。