裂解炉空气预热器通用技术规范

1、|一、空气预热器概述 |二、石油化工管式炉空气预热 器通用技术条件概述（ SH/T 3420-2007 ）及应用 |三、我厂乙烯裂解炉空气预热 器简介 |四、总结 |空气预热器是利用烟气的热量 来加热燃烧所需空气的热交换 设备，它装在锅炉垂直对流烟 道的尾部，它是整个锅炉机组 中金属温度最底的受热面，也 是锅炉沿烟气流程的最后一个 受热面。空气预热器是现代锅 炉的重要组成部分。 |空气预热器有板式、回 转式和管式空气预热器 三种。 |1）板式空气预热器 这种空气预热器多用15 4mm的薄钢板制成。烟气由上 向下流动，经过盒子的外侧， 空气则横向流过盒子的内侧。 此种空气预热器由于耗用钢材 较多

2、，平均约为25kg/m；结构 不紧凑；焊缝多且易渗漏。因 此现在很少采用。 2）回转式空气预热器回转式空气预热器 | 它又有两种型式：一种是受热面 旋转的转子回转式，另一种是风道 旋转的风道回转式。 |受热面不断旋转。热量便不断地从 烟气传给空气，空气得到加温，烟 气得到冷却，这就是回转式空气预 热器的工作原理。 | 回转式空气预热器的主要优点是体 积小，重量轻、传热元件允许有较 大的磨损：因而特别适合于大型锅 炉使用。其缺点是结构复杂，且消 耗电力；漏风量亦较大。 |3）管式空气预热器管式空气预热器 管式空气预热器的主要特点： 它是由许多直径为40lmm的 薄壁钢管制成的。烟气由上向 下通过

3、管内，空气则横向通过 管间，为了使空气作多次来回 流动。 空气预热器是整个锅炉机组中 金属温度最底的受热面，也是 锅炉沿烟气流程的最后一个受 热面。 |它有以下几个方面作用：它有以下几个方面作用： (1) 进一步降低排烟温度，提高锅炉效 率。而加装空气预热器后，由于其 进口的冷空气温度较低，故可将排 烟温度进一步降至150以下，减少 了排烟热损失。 (2) 助燃空气被预热提高温度后，能强 化煤粉的着火和燃烧过程，增强燃 烧的稳定性，降低了不完全燃烧热 损失，进一步的提高了锅炉效率。 (3) 高温空气进入炉内可以提高炉膛烟 气温度，增强炉内辐射换热减少锅 炉受热面的金属消耗。 (4) 热空气还可

4、作为制粉设备系统中煤 的干燥介质，尤其燃用多水分的煤 时更需要用高温空气进行干燥。 返回 1.本设计依据中国石油化工装置 基础工程设计内容规定 (2007.9)（SHSG-033-2003） 。 2.空气预热器钢结构设计符合 GB50017 (钢结构设计规范)和 SH/T3070 (石油化工管式炉钢 结构设计规范)。 下一页 |本规定适用于新建、扩建、改建的 石油化工装置的基础工程设计。 油品储运和独立的公用设施、辅助 设施的基础工程设计可参照本规定 执行。 标准目录 1总则；2概述；3 工艺；4设备；5总图运输；6装置布 置；7配管；8仪表；9电气 ；10电信；11土建；12暖通空调； 13

5、分析化验；14给排水及消防；15 概算；附录。 |返回 |1.裂解炉是能耗大户，燃料气 单耗占了相当大的比重。多年 来，乙烯生产企业都在设法提 高裂解炉的热效率，降低燃料 气单耗。 |2.小乙烯裂解炉燃烧一直采用 常温空气 ，通过裂解炉顶部引 风机产生负压，将空气通过底 部以及侧壁烧嘴将空气与燃料 气混合燃烧。 |3.聚乙烯厂2003年6月17#裂 解炉底部燃烧器的空气入口安 装了空气预热器，采用急冷水 作为加热介质，从而降低燃料 气消耗，经过几年的开车运行 证明，这些空气预热器运行良 好，取得了较明显的节能效果 和经济效益。有机合成厂只有 8#、9#炉适宜安装空气预热器。 |4.增设空气预热

6、器的目的是将 进入裂解炉内部的空气进行预 热，以减少将空气加热至相同 的温度所消耗的这部分燃料气， 增强烧嘴的燃烧效果，提高裂 解炉的热效率。同时，也能将 急冷水进行冷却，减少部分冷 却水的用量,起到了节能降耗的 效果。 |本标准规定了石油化工管式炉 用空气预热器的设计、材料、 制造、检验和试验、包装运输 和文档资料的最低通用技术要 求。 |本标准适用于石油化工管式炉 用钢管式空气预热器。 1.1空气预热器的工艺设计和结构 设计应符合买方的要求。 1.2空气预热器钢结构设计符合 GB50017 (钢结构设计规范)和 SH/T3070 (石油化工管式炉钢 结构设计规范)。其荷载应考 虑运输、安装

7、和操作过程中可 预见的所有荷载，荷载包括静 荷载、风荷载、活荷载等。 1.3空气预热器承压元件的设计应 符合相应的压力设计范围要求。 1.4 选用的材料及厚度应考虑烟气 的腐蚀。当靠增加金属蚀裕量 不能抵抗腐蚀时，应采用复合 板、内衬里或涂层。 1.5空气预热器在各种工况下烟气 侧换热面的最低计算金属壁温 不宜低SH/T3036- 2003(一般炼 油装置用火焰加热炉) 1.6烟气和空气通道的设计应避免 死区、滞留区及低速区。其密 闭设计应防止气与烟气混合。 1.7 空气预热器的结构设计应考虑 热膨胀。需要时，设置检修或 清灰用的孔门。 1.8 每个模块上都应设有适当的吊 装设施。 1.9 空

8、气预热器与烟道的连接应采 用法兰型式，法兰宜采用角钢 结构。所有垫片不得采用石棉 或含有石棉的制品。 2.1钢结构的材料符合GB700(碳 素结构钢)的规定，材质不低于 Q235-B。 2.2承压部件的材料选用应符合 压力设计规定，钢管材质不应 低于GB/T3087-1999 (低中压锅炉用无缝钢管)中 的20#钢。 2.3非承压钢管材料不得低于 GB/T3091-2001(低压流体输送 用焊接钢管)中的Q235-B。 2.4. 常用隔热材料的性能应符合 下列标准规定： a）耐火浇注料： SH/T3115(石油化工管式炉轻质 浇注衬里工程技术条件)。 b）陶瓷纤维：GB16400(绝 热用硅酸

9、铝棉及其制品)。 c）岩棉：GB11835(绝热用 岩棉、矿渣棉及其制品)。 3.1翅片管及钉头管的制造和验 收应分别符合SH/T3415(高频电 阻焊螺旋翅片管)和工程设计文 件的规定。 3.2耐火浇注料衬里的施工应符 合SH/T3115 (石油化工管式炉 轻质浇注衬里工程技术条件)的 规定。陶瓷纤维衬里的施工应 符合SH/T3128(一般炼油装置火 焰加热 炉陶瓷纤维衬里)的规 定。 3.3 空气预热器钢结构的制造和安 装应符合SH3086(石油化工管式 炉钢结构工程及部件安装技术 条件)的规定。 3.4 除锈和涂漆应符合下列规定： a）空气预热器外表面应按GB- 8923-1988(涂装

10、前钢材表面腐蚀 等级和除锈等级)和 SH3022(石油化工设备和管道涂 料防腐蚀技术条件)进行喷砂除 锈。除锈等级为Sa 2.5。 b）空气预热器的外表面除锈完 毕后，应涂两道无机富锌底涂， 干膜厚度不应小于50m。 4.1耐火浇注料应按 SH/T3115(石油化工管式炉轻质 浇注衬里工程技术条件)的第 17.5.1条的规定进行水压试验。 4.2 空气预热器至少应进行下列 检验检测： a）按SH3086(石油化工管式炉 钢结构工程及部件安装技 术条件)进行外观检验及尺寸检 测。 b）承压部件管束的对接焊接接头， 100%按照JB/T4730.3的规定进行超 声检测(级为合格)，同时25%按 J

11、B/T4730.2的规定进行射线检测( 为合格)；或100%进行射线检测( 为合格)；角焊缝应100%按照 JB/T4730.4进行磁粉检测或按照 JB/T4730.5进行渗透检测(级为合 格)。 c）承压部件的管束应按SH/T3036- 2003(一般炼油装置用火焰加热炉)的 规定进行施工质量的检验和验收 |5.1空气预热器上应有铭牌、标明产品名称、 设备位号、项目号、主要技术参数、 制造厂名称、制造年份等。铭牌应为雕版。 |5.2空气预热器应经测试、检验并彻底清理 干净后再进行包装。 |5.3空气预热器及附件应妥善包装以防在交 付及运输过程中或在现场存放条件下损坏。 设备应按承运人可接受的

12、标准商业形式包 装。包装应适应运输条件及开箱检验的要 求。 |5.4包装箱外应作出标识。 |5.5所有散件应标明标签号、件号、尺寸、 及名称。以便现场识别。 |5.6螺栓、螺母及垫圈应组合装运，采用箱 装或桶装。螺纹上应涂一层油脂。 |5.7容易浸水损坏或受潮的部件应按要求另 外保护。无泄水缝或泄水槽的元件应覆盖 保护。任何时候都不得让水及碎屑进入。 |5.8设备机加工表面应采用适合的防腐材料 保护，以使设备能够最少在户外放12个月。 |5.9如有特殊工具，则应单独装箱运输，标 有使用的部位，并注明是特殊工具。 |5.10备件应单独包装，并清楚注明“备件” 字样。 |5.11对有特殊要求的部件

13、应提供特别保护 和包装。 |5.12法兰面应采用与法兰外径相同且足够 厚的金属、塑料或木制盲板封闭。如果金 属盲板，则该盲板与法兰面间应夹以橡胶 或塑料制垫片，垫片厚度不宜小于3mm。 |5.13管束应采取防止翅片或钉头磕碰的保 护措施。 |1）文件目录 |2）空气预热器最终版制造总图 |3）空气预热器数据表 |4）空气预热器热力计算书、烟 气及空气阻力计算书、受压元 件强度计算书和钢结构计算书 |5）空气预热器基础荷载图 |6）性能保证书 |7）备件清单 |8）现场安装详图 |9）主要材料、配件原始质量证明文 件 |10）主要材料的检验和数据报告 |11）材料、配件复验报告 |12）焊接工艺

14、评定(WPS，PQR) |13）检验与试验报告 |14）安装、操作及维护手册 |15）预热器存储与停工期间的特殊 说明 返回 |1.1设计依据 中国石油化工装置基础工程设 计内容规定（SHSG-033- 2003）。 |北京航天动力研究所的“乙烯 裂解炉底部燃烧器增设空气预 热器的系统及方法”。 该技术在2003年11月28日获得 了国家知识产权局批准的专利。 |石油化工分散控制系统设计规范（SH/T 3092-1999） |石油化工自动化仪表选型设计规范(SH3005-1999) |石油化工仪表接地设计规范(SH3081-2003) |石油化工仪表供电设计规范(SH3082-2003) |石

15、油化工仪表安装设计规范（SH/T 3104-2000） |石油化工仪表管道线路设计规范(SH3019-2003) |石油化工仪表配管配线设计规范(SH3019-1997) |化工企业爆炸和火灾危险环境电力设计规范 (SH/T3092-1999) |石油化工紧急停车及安全联锁系统设计导则(SHB- Z06-1999) |自控安装材料编制导则（SHB-Z07-2001） |爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范(GB50058- 92) |石油化工企业设计防火规范(1999年版) (GB50160- 92) |仪表外壳防护规定(IEC529) |化工装置自控工程设计规定(HG/T 2063620639

16、- 1998) |建筑结构可靠度设计统一标准 GB50068-2001 |建筑结构荷载规范 GB50009-2001（2006年版） |建筑设计防火规范 GB50016-2006 |混凝土结构设计规范 GB50010-2002 |钢结构设计规范GB50017-2003 |建筑抗震设计规范 GB50011-2001 |建筑地基基础设计规范 GB50007-2002 |希望通过上述的介绍使各位 对空气预热器以及石油化工 管式炉空气预热器通用技术 条件(ST/T3420-2007)有所了 解。 |有不足之处请各位给予批评 指正。 乙烯车间乙烯车间 张琳琳张琳琳 联系电话联系电话 1314774168

17、1 |空气预热器有板式、回 转式和管式空气预热器 三种。 返回 |5.7容易浸水损坏或受潮的部件应按要求另 外保护。无泄水缝或泄水槽的元件应覆盖 保护。任何时候都不得让水及碎屑进入。 |5.8设备机加工表面应采用适合的防腐材料 保护，以使设备能够最少在户外放12个月。 |5.9如有特殊工具，则应单独装箱运输，标 有使用的部位，并注明是特殊工具。 |5.10备件应单独包装，并清楚注明“备件” 字样。 |5.11对有特殊要求的部件应提供特别保护 和包装。 |5.12法兰面应采用与法兰外径相同且足够 厚的金属、塑料或木制盲板封闭。如果金 属盲板，则该盲板与法兰面间应夹以橡胶 或塑料制垫片，垫片厚度不宜小于3mm。 |5.13管束应采取防止翅片或钉头磕碰的保