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催化裂化輔助燃燒室節(jié)能優(yōu)化改造

文檔作者：李琳琳鄭輝陳洪巖文檔來(lái)源：中國(guó)石油克拉瑪依石化公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年03月05日
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第2期 一63．
催化裂化輔助燃燒室節(jié)能優(yōu)化改造
李琳琳 ，鄭輝 ，陳洪巖
(中國(guó)石油克拉瑪依石化公司， 新疆克拉瑪依834000)
[摘要】目前多數(shù)煉廠催化裂化裝置使用的輔助燃燒室都存在自身結(jié)構(gòu)的不合理性，如一二次風(fēng)是獨(dú)立調(diào)節(jié)控制，風(fēng)量分
配比例很難達(dá)到平衡，致使開(kāi)工期間燃燒效果差；正常運(yùn)行期間，存在著進(jìn)口壓降大、耗能高等問(wèn)題。本文通過(guò)CFI)軟件進(jìn)
行數(shù)值模擬，使其結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化，開(kāi)發(fā)的新式輔助燃燒室，具有壓降小、耗能低、熱效率高、投資回收期短等特點(diǎn)。
[關(guān)鍵詞]催化裂化；輔助燃燒室；結(jié)構(gòu)；模擬；節(jié)能改造
輔助燃燒室是催化裝置開(kāi)工期間主風(fēng)空氣加
熱的設(shè)備和正常運(yùn)行時(shí)主風(fēng)空氣流通的通道。目
前多數(shù)煉廠催化裂化裝置使用的輔助燃燒室都存
在自身結(jié)構(gòu)的不合理，如一二次風(fēng)獨(dú)立調(diào)節(jié)控制，
風(fēng)量分配比例很難：達(dá)到平衡，致使開(kāi)工期間燃燒效
果差；正常運(yùn)行期間，存在進(jìn)口壓降大、耗能高等
問(wèn)題。本文通過(guò)CFD軟件進(jìn)行數(shù)值模擬，使其結(jié)構(gòu)
得到 『，優(yōu)化，通過(guò)流體模擬軟件的實(shí)踐應(yīng)用，開(kāi)發(fā)
了一種新式輔助燃：曉室，它具有壓降小、耗能低、
圖1 輔助燃燒室流體流線圖
熱效率高、投資回收期短等特點(diǎn)。
1催化裂化輔助燃燒室結(jié)構(gòu)的不合理性
催化裂化輔助燃燒室存在的問(wèn)題： (1)一、
二次風(fēng)獨(dú)立調(diào)節(jié)控制，風(fēng)量分配比例很難達(dá)到平
衡，導(dǎo)致開(kāi)工燃燒效果差； (2)正常運(yùn)行期間，
主風(fēng)進(jìn)口喉部壓降大，耗能大。
針對(duì)原輔助燃燒室進(jìn)行了流體數(shù)值模擬分
析，觀察其流體的流動(dòng)、壓力、速度等情況，具
體如圖1、圖2、圖3所示。
圖2 輔助燃燒室總壓分布圖
圖3 輔助燃燒室出口速度分布圖
從圖中可以看出：存在著大量旋渦死區(qū)、壓
力分布不均勻、動(dòng)能損失大等問(wèn)題，可見(jiàn)原輔助 作者簡(jiǎn)介：李琳琳(1984一)，女，山東萊蕪人，西安石油大
學(xué)過(guò)程裝備與控制工程專業(yè)畢業(yè)，本科學(xué)歷，助理工程師。
一
64一 ■ 節(jié)能減排 2石0油12和年化第工15設(shè)卷備
燃燒室結(jié)構(gòu)存在著較大的不合理性。
2催化裂化輔助燃燒室結(jié)構(gòu)改造
根據(jù)其原結(jié)構(gòu)的不合理性，結(jié)合相關(guān)流體流
動(dòng)的形態(tài)，對(duì)原結(jié)構(gòu)進(jìn)行以下具體改造：
2．1改變主風(fēng)進(jìn)口管的形狀及數(shù)量
將主風(fēng)進(jìn)口管由原來(lái)的兩支改為一支， 同時(shí)
改變主風(fēng)進(jìn)口管的形狀，將圓形進(jìn)口管改為扁圓
形錐狀擴(kuò)展口管，將二次主風(fēng)通道面積加大，避
免了主風(fēng)喉口壓降的形成。以下是其具體結(jié)構(gòu)和
流體流線圖。
圖4 新型輔助燃燒室結(jié)構(gòu)示意圖
圖5 新型輔助燃燒室流體流線圖
2．2加裝可自由調(diào)節(jié)的二次風(fēng)調(diào)風(fēng)軸對(duì)稱擋板和
隔板
二次主風(fēng)調(diào)節(jié)對(duì)稱擋板布置在主風(fēng)進(jìn)口管下部
偏心處，擋板為軸對(duì)稱圓形擋板，隔板與主風(fēng)進(jìn)口
管的布置關(guān)系為主風(fēng)進(jìn)口管的偏心處；圖6、圖7是
開(kāi)工燃燒期、正常運(yùn)行期擋板的具體位置圖。
圖6 開(kāi)工燃燒期擋板位置
圖7 正常運(yùn)行期擋板位置
2_3其他結(jié)構(gòu)改造
(1)取消燃燒室筒體與燃燒輔助燃燒室簡(jiǎn)體
之間的旋流葉片以及加寬二次混兌空氣流道。
(2)在保證燃燒效果的基礎(chǔ)上，調(diào)整燃燒室
內(nèi)筒體的長(zhǎng)度卜-4m。
(3)擴(kuò)大混兌空氣的混兌進(jìn)口尺寸。
3新型輔助燃燒室的結(jié)構(gòu)及工作原理
3．1新型輔助燃燒室的具體結(jié)構(gòu)
卜燃燒器本體；2一燃燒器調(diào)風(fēng)機(jī)構(gòu)；3一一、二次風(fēng)隔板；4一主風(fēng)進(jìn)口管：5一一、二次風(fēng)分配擋板；6一燃燒室內(nèi)簡(jiǎn)體；7一燃燒室外
筒體；8一熱電偶套管；9一出口管：l0一人孔；11@j}污口；12-錨固件；l3一隔熱耐磨襯里；14-隔熱襯里；15一支撐筒；16-底座
圖8 新型輔助燃燒室結(jié)構(gòu)圖

一
70一 ●維修改造 2石O油和化工設(shè)備
l2年第15卷
20MPa)連接， 連接應(yīng)可靠，無(wú)液壓油滲漏現(xiàn)
象。
(6)操作平臺(tái)必須滿足2倍以上拉伸力所產(chǎn)
生的變形應(yīng)力要求。
5．5濾罐篩管拆分
(1)做好以上準(zhǔn)備工作后，再次檢查各環(huán)節(jié)
有無(wú)差錯(cuò)。
(2)篩管和液壓缸在操作平臺(tái)上應(yīng)保持在一
條軸線上，偏差不得大于5mm，并固定牢固。
(3)通過(guò)液壓多路轉(zhuǎn)向閥手柄先試探控制液
壓缸活塞拉伸收縮的力度，避免強(qiáng)拉硬拽對(duì)篩管
產(chǎn)生破壞。
(4)按篩管長(zhǎng)度、腐蝕狀況分成若干段拉
伸，每次長(zhǎng)度不超過(guò)200mm。
(5)控制液壓多路轉(zhuǎn)向閥手柄時(shí)，操作要緩
慢平穩(wěn)。
(6)拉伸過(guò)程中，遇到強(qiáng)力時(shí)應(yīng)立即停止操
作。
(7)拉伸過(guò)程中，感到力量輕飄時(shí)可連續(xù)操
作。
圖2 篩管拆分現(xiàn)場(chǎng)圖
5．6技術(shù)操作要點(diǎn)
(1)按流程檢查各個(gè)設(shè)備部件，有無(wú)泄漏、
連接不穩(wěn)等現(xiàn)象。
(2)篩管和液壓缸必須固定在操作平臺(tái)上的
一條軸線上，偏差小于5mm。
(3)操作應(yīng)緩慢平穩(wěn)，拉環(huán)隨操作變化可旋
轉(zhuǎn)，減小內(nèi)應(yīng)力。
(4)分段多次拉伸，每次200mm。
6總結(jié)
整套裝置共投資5825元， 與傳統(tǒng)裝置相比，
工作效率提高了6倍， 傳統(tǒng)方法需4人操作14小
時(shí)，使用新設(shè)備僅需1人，2小時(shí)即可完成。
按每人日工資120元計(jì)算，每座罐篩管節(jié)省人
工費(fèi)：4人×1．5工日×120元一1人×0．5工日×120元
= 660元，節(jié)省材料費(fèi)236元，維修90座污水過(guò)濾罐
篩管可節(jié)約直接費(fèi)用80640元；另外，每座罐可減
少因篩管損壞的價(jià)值1162元，維修9O座污水過(guò)濾
罐篩管可減少篩管損壞價(jià)值104580元。完成該項(xiàng)
工程，預(yù)計(jì)節(jié)約總費(fèi)用185220元。
此技術(shù)已投產(chǎn)應(yīng)用，使用中運(yùn)行平穩(wěn)，安全可
靠，主要在南II．I聯(lián)合站04000石英砂雙重壓力過(guò)
濾罐、南八聯(lián)合站03000核桃殼單層壓力過(guò)濾罐、
五區(qū)三元采出液污水站04000磁鐵礦雙重壓力過(guò)濾
罐等處共90座過(guò)濾罐應(yīng)用，處理了2520套篩管。
本技術(shù)采用的篩管拆分方法與傳統(tǒng)的人力
施工方法相比，具有施工設(shè)備及工藝簡(jiǎn)單實(shí)用，
易于操作、分離效果好、勞動(dòng)強(qiáng)度低、施工速度
快，施工質(zhì)量有保證等優(yōu)點(diǎn)。可節(jié)省人力物力財(cái)
力，避免現(xiàn)場(chǎng)人員采用傳統(tǒng)操作方法，安全可
靠。該技術(shù)適用于各種濾罐篩管的拆分，可在各
種類似條件下， 實(shí)現(xiàn)管中管及內(nèi)套件的抽取， 該
技術(shù)值得推廣應(yīng)用。
~IB 2oivoH7 |j-
(上接65頁(yè))
能高效的目標(biāo)。
在理論設(shè)計(jì)條件下，新型輔助燃燒室可降低
原輔助燃燒室壓降的60％，每年可節(jié)約主風(fēng)機(jī)耗電
量約2．6×10 kW·h，節(jié)約生產(chǎn)成本100萬(wàn)元左右，
投資回收期短，節(jié)能效果顯著。
◆參考文獻(xiàn)
[1]王福軍編著．計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)分一CFD軟件原理與應(yīng)用
．北京：清華大學(xué)出版社，2004， 185-253．
[2】韓占忠，王敬，蘭小平．FLUNT流體工程仿真計(jì)算實(shí)例與
應(yīng)用[M】一匕京：北京理工大學(xué)出版社，2004，47-48．

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