Технологические печи
Технологические печи - агрегаты, использующиеся на нефтеперерабатывающих заводах для нагрева технологических сред за счет тепла, выделяющегося при сжигании топлива. Технологические печи в нефтепереработке подразделяются на трубчатые печи и печи дожига газообразных, жидких или твердых отходов производства.
Трубчатые печи, в которых технологическая среда (сырье) проходит по трубам, характеризуются следующими показателями:
- производительностью по сырью в т/ч;
- полезной тепловой нагрузкой, передаваемой непосредственно сырью в кдж/ч (ккал/ч);
- теплонапряженностью поверхностей нагрева, т.е. количеством тепла, передаваемым через 1м2 поверхности сырьевых труб, в кВт/м2(ккал/м2ч);
- коэффициентом полезного действия.
В зависимости от способа передачи тепла, конфигурации и количества топочных камер, от расположения горелочных устройств, а также от числа технологических потоков и типа облучения труб трубчатые печи подразделяются на следующие типы:
- вертикально - цилиндрические с подовым расположением горелочных устройств радиантного или радиантно - конвекционного типов;
- коробчатой формы с подовым расположением горелок и верхним отводом дымовых газов с вертикальными или горизонтальными настенными экранами;
- узкокамерные с верхним отводом дымовых газов и центральным горизонтальным экраном;
- секционные или цилиндрические печи с витым змеевиком и подовым расположением горелок;
- многокамерные печи коробчатой формы с вертикальными трубами змеевиков и общей конвекционной камерой.
По способу сжигания топлива печи подразделяются на печи со свободным вертикальным факелом, с позонным подводом воздуха по высоте факела, с настильным факелом, с беспламенным горением от излучающих стен при использовании панельных горелок.
Печи дожига, в которых продукт сгорает непосредственно в топочном объеме, характеризуются теплонапряженностью топочного объема и температурой отходящих дымовых газов.
Данные о допустимой теплонапряженности поверхностей радиантных труб для различных технологических процессов и теплонапряженности топочного объема приведены в таблице 5.
Таблица 5
Допустимые теплонапряженности поверхностей нагрева радиантных трубчатых змеевиков печей и топочного объема печей дожига
Назначение змеевика |
Теплонапряженность |
|||
кВт/м2 |
тыс. |
кВт/м3 |
тыс. |
|
Нагрев и испарение нефти при |
23-47 |
20-40 |
|
|
Нагрев и частичное испарение |
17-29 |
15-25 |
|
|
Каталитический риформинг |
29-35 |
25-30 |
|
|
Гидроочистка дистиллятов |
23-29 |
20-25 |
|
|
Замедленное коксование |
23-35 |
20-30 |
|
|
Каталитический крекинг |
29-58 |
25-50 |
|
|
Отгон фильтрата установок |
20-23 |
17-20 |
|
|
Термический крекинг остаточного сырья |
24-41 |
21-35 |
|
|
Пиролиз газов и бензиновых |
35-37 |
30-32 |
|
|
Печи дожига |
|
|
500÷1500 |
430÷1290 |
Рекомендации по применению материалов для изготовления трубных змеевиков и футеровки печей приведены в таблице 6.
Таблица 6
Рекомендации по выбору материала для изготовления змеевиков
трубчатых печей
Процесс |
Углеродистые стали |
Низколегированные стали |
Высоколегированные стали |
Атмосферная и |
Ст.20 |
15X5M, |
- |
Термический и |
- |
15Х5М, |
|
Каталитический |
- |
15Х5М, |
12Х18Н12Т, |
Гидроочистка керосина и дизельного топлива |
- |
- |
08Х18Н10Т |
Пиролиз и конверсия |
- |
- |
15Х5М 20Х25Н20С2 Х35Н25 |
В зависимости от вида топлива, сжигаемого в печах и от способа подачи воздуха, применяются горелочные устройства различных типов: газовые или комбинированные - газожидкостные горелки с принудительной подачей атмосферного воздуха на горение или инжекционные.
Для утилизации тепла дымовых газов используются змеевики для подогрева воды, нефтепродукта или для перегрева пара, расположенные между радиантной и конвекционной камерами, или после конвекционных труб с основным технологическим потоком, а также котлы - утилизаторы для выработки пара или воздухоподогреватели для подогрева воздуха, подаваемого в горелки на сжигание с целью экономии топлива в печах.
На НПЗ применяются воздухоподогреватели следующих типов: регенеративные вращающиеся, рекуперативные с гладкими или ребристыми трубами с рециркуляцией части горячего воздуха или предварительным подогревом его в калориферах.
