焦炉护炉铁件的作用是对炉体施加 的压力,以抵消由温度变化产生的应力,保持焦炉砌体严密性和完整性,防止砌体发生裂变、变形。由于焦炉护炉铁件所在工作条件恶劣,在使用过程中炉温的冷热交替频繁,受热温度不均匀,焦侧炉框、保护板长期处于高温环境,普遍存在炉门并框、变形,保护板早期断裂,桥管阀体、上升管底座裂纹,装煤孔盖座、看火孔盖座、测温孔盖座使用周期短,因而消耗量过大。莱芜钢铁集团股份有限公司焦化厂(简称莱钢焦化厂)3#焦炉为42孔JN43-80G型焦炉,采用大保护板结构, 换保护板的工作相当困难。而在以前的焦炉设计中,护炉铁件的材质普遍采用铸铁HT150-200,由于强度、韧性等都较低,抗热疲劳性能差,因而直接影响护炉铁件的寿命。
焦化设备配件炼焦车间特点与腐蚀问题分析
<一>、焦化厂炼焦车间焦化配件的设施特点
炼焦车间主要由焦炉及附属的焦炉加热系统、荒煤气导出系统、推焦车、装煤车等焦炉机械、熄焦系统及筛贮焦处理系统组成。
备煤车间送来的配合煤装入煤塔。装煤车按作业计划从煤塔取煤,经计量后装入炭化室内。煤料在炭化室内经过一个结焦周期的高温干馏炼制成焦炭并产生荒煤气。装煤时产生的烟气,焦化焦炉设备通过集尘干管输送至地面站,经除尘净化后排入大气。
炭化室内的焦炭成熟后,用推焦机推出,经拦焦机导入熄焦车箱(或干熄焦焦罐内),并由电机车牵引至熄焦塔(或干熄站)进行熄焦,熄焦后的焦炭送往筛贮焦工段,经筛分按级别贮存待运。
出焦产生的烟尘,由拦焦机上的集尘罩捕集,通过集尘干管导至地面站,经除尘净化后排入大气。
煤在炭化室干馏过程中产生的荒煤气汇集到炭化室顶部空间,经过上升管、桥管进入集气管。约800℃左右的荒煤气在桥管内经氨水喷洒冷却至85℃左右,荒煤气中的焦油等同时被冷凝下来。煤气和冷凝下来的焦油等同氨水一起经吸煤气管道送入煤气净化车间。
焦炉加热用的焦炉煤气由外部管道架空引入,经预热后送到焦炉地下室。通过下喷管把煤气送入燃烧室立火道底部与由废气交换开闭器进入的空气汇合燃烧。燃烧后的废气通过立火道顶部跨越孔进入下降气流的立火道,再经过蓄热室,由格子砖把废气的部分显热回收后,经过小烟道、废气交换开闭器、分烟道、总烟道、烟囱排入大气。焦炉加热用的高炉煤气经掺混一定量的焦炉煤气后,由外部管道架空引入焦炉地下室,通过废气交换开闭器、小烟道、蓄热室送入燃烧室立火道与同时引入的空气汇合燃烧。燃烧后产生的废气排入大气,其途径与燃烧焦炉煤气时相同。
上升气流的煤气和空气与下降气流的废气由交换传动装置定时进行换向。
主要技术装备设备有焦炉及焦炉四大车(推焦机、拦焦机、装煤车、熄焦车及电机车),液压交换机及交换传动装置,焦炉加热系统和荒煤气导出系统设备,熄焦系统设施,筛贮焦设施等。
<二>、延迟焦化设备的腐蚀问题分析
在炼油领域中,延迟焦化设备作为一种重要的生产设备,能够提高轻质油的收率,使重质油得到加工。随着延迟焦化设备中高硫、高酸等劣质原料的小断增加,也使延迟焦化设备在生产过程中容易受到原料中的有机酸、硫、重金属和残炭等物质的影响,致使延迟焦化设备经常会受到腐蚀,进而为延迟焦化设备的使用埋下了anquan隐患。为此,对延迟焦化设备的腐蚀问题进行深入研究,并采取必要的防腐设计手段具有重要的现实意义。
对于高硫、高酸等原料来说,如果其在原油中的硫含量超过2%,或酸浓度超过0.5mg/g,则将其称作高硫原油或高酸原油。随着硫含量与酸浓度的小断加高,会进一步劣化减压渣油的性质,从而给延迟焦化设备带来严重的腐蚀问题,进而加大了该设备的运行风险。对于延迟焦化配件来说,其受到高硫、高酸等劣质原料的腐蚀影响,对设备小同部分的腐蚀程度也是小同的,其中常见的腐蚀部位主要包括加热炉、焦炭塔、管道、分馏系统以及塔顶大油气管线。对于加热炉来说,常见腐蚀部位主要为炉管与空气预热器,其中,炉管的腐蚀主要分为管内和管外腐蚀两种,其中,加工原料的性质会影响到管内腐蚀,而炉膛环境则会影响到管外腐蚀。而空气预热器则由于其材质大多为搪瓷管与碳钢翅片热管,因此其在使用后常常会因冷后温度较低而出现结点腐蚀问题,并且其受到覆盖物中灰垢与衬里所含有的硫化物影响,也会出现垢下腐蚀。分馏系统的腐蚀部位主要分布于分馏塔的和顶循系统,由于在分馏系统中存在一些低温部位,使原料中所含有的氮化物、硫化物等物质会通过高温水解或裂解反应而产生中性和碱性物质,从而在一定程度上高硫高酸物质对设备的均匀腐蚀,但却小可避免地出现垢下腐蚀、点蚀与坑蚀等局部腐蚀问题。对于焦炭塔与塔顶油气管线来说,其腐蚀形式是以高温硫腐蚀为主,由于焦炭塔的中下部位置存在一层致密的内壁保护层,能够对腐蚀介质产生隔离作用,小过对于其乃至泡沫段等部位,由于没有内壁保护层,会因温度过高而受到高温硫化物的影响而发生程度小一的全而腐蚀现象。
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