300万吨/年催化余热锅炉省煤器、蒸发器改造
摘要:本文简单介绍了某催化装置余热锅炉蒸发器、省煤器的改造，以及余热锅炉的优化运行，提高了余热锅炉的运行可靠性，降 低了全厂能耗。
关键词：余热锅炉；省煤器；蒸发器；改造
1余热锅炉运行存在的问题
某炼厂300万吨/年催化装置余热锅炉(C炉）蒸发器，为双汽包对流管束结构，由于该结构对流管束与汽包连接处结构紧凑，焊接处应力难以消除，导致锅炉运行中频繁泄漏，同时由于结构的限制导致检
修困难。余热锅炉省煤器已使用超过
年，因多次发生腐蚀泄漏，多组省煤器管束切除，影一1 响设备长周期运行要求。上述问题的存在严重影响了余热锅炉的稳定长周期运行，同时导致全厂蒸汽无法平衡，极大增加了炼厂的能耗，同时因
检修频繁，给现场施工安全管理造成了很大压力，因此对该余热锅炉省煤器、吹灰器进行改造已迫在眉睫。
2省煤器的改造设计
2.1余热锅炉省煤器改造设计依据表1数据 进行。
2.2改造后余热锅炉省煤器性能参数(见表2)。
2.3余热锅炉省煤器结构优化
在原省煤器框架(壳体）内布置新设计的两组蛇形翅片管省煤 器管束，为了便于安装和检修，改造后的二组省煤器管束集箱均布 置在省煤器模块框架外。为了减少改造改造工作量，改造后的二组 省煤
器管束集箱进水接口尺寸及标高与原设计一致。改造后省煤器 换热管采用$51x4翅片管，换热管材质为20G/GB5310，翅片材质 为ST12，吊杆及吊块材质分别为06Cr18M9及1Cr18Ni9Ti，吊梁材 质为
12Cr1MoV，管夹材质为12Cr1MoV。进、出口集箱（$219x16) 材质均为20G/GB5310。
2.4余热锅炉省煤器改造吹灰器配套改造。（1)原余热锅炉省 煤器模块标高5756处有3台吹灰器，现根据新的省煤器管束排列 形式，增加一台吹灰器，改为4台蒸汽吹灰器，修改后的4台吹灰器 标高为
5787。（2)原余热锅炉省煤器上下两组管束之间未布置吹灰 器，本次改造在两组省煤器管束之间（标高7105)处布置4台蒸汽 吹灰器。
3蒸发器器的设计及改造
3.1 余热锅炉 2# 蒸发器改造设计参数(见表 3)。
3.2余热锅炉2#蒸发器改造后的热力性能参数表(见表4)。
3.3余热锅炉2#蒸发器改造的设计优化及实施说明。结构优 化如下:在原2#蒸发器框架及壳体内布置新设计的两组蛇形翅片 管蒸发器受热面，为了便于检修，新设计的蒸发器管束集箱布置在 蒸发器框架
外。2#蒸发器换热管采用$57x4.5翅片管，为降低蒸 汽阻力，换热管采用双管圈，换热管材质为20G/GB5310，翅片材质 为 00Cr11Ti，进、出 口集箱（$273x 20)材质为 20G/GB5310。为了便 于安装与
运输，2#蒸发器分上、下两个模块。本次余热锅炉(C炉） 采用二组蛇形管束蒸发受热面代替原2#蒸发器双汽包对流管束 结构，具体实施如下：
a.保留原2#蒸发器框架及壳体，拆除原2#蒸发器对流管束 及上下锅筒(DN900)。
b.在原2#蒸发器框架及壳体内布置新设计的二组蛇形翅片管 蒸发器受热面，为了便于检修，新设计的蒸发器管束集箱布置在蒸 发器框架外。
c.对原2#蒸发器上升管和下降管进行相应改造，新设计的二 组蒸发器管束进口集箱均预留排污接口。
d.将布置在原2#蒸发器受热面上的6台伸缩式蒸汽吹灰器移 位利旧，并新增四台伸缩式蒸汽吹灰器，由吹灰器制造厂根据卖方提供的吹灰器开孔位 置和预埋接口完成与 吹灰器相关的改造工 作。
e.修复原2#蒸发 器炉墙及衬里，并对改 造后的二组蒸发器管 束进出口集箱设计专 门烟气密封结构。
f.改造后二组蛇形 管蒸发器为整体结构，换热管束、管夹和集箱在工厂内组装成一体。全部受压元件的组焊 (包括换热管组与集箱的焊接)在锅炉厂完成，现场吊装就位后，与 原2#蒸发器框架及壳体进
行相应固定和烟气密封。实现工厂化制 造，确保产品质量，缩短现场安装工期。
3.4余热锅炉2#蒸发器结构设计简图。改造后2#蒸发器如图1。
4改造的效果及结论
该余热锅炉的改造通过两次改造完成，总计历时近2个月。于 2013年7月点火开工后，目前运行一切正常，产汽稳定在130t/h左 右，总体排烟温度在190°C左右，省煤器出口热水温度在220°C左 右，蒸
发器段的排烟温度在430C左右，完全达到设计要求。实践证 明，采用优化后的结构设计及改造后，省煤器及蒸发器的运行更加 平稳，检维修更加方便，因大量采用翅片管结构，提高了余热锅炉的 换热
效率，回收能量增大。据核算，本次改造基础投资在200余万 元，而以往余热锅炉运行不平稳期间，每次停炉检修周期在2周左 右，每年停炉在3次以上，每次多耗能在20万元/天x15天=300 万元，投资
在平稳运行减少不到一次检修即可收回，节能效益明显。 另外，通过本次改造，平稳运行的余热锅炉减少了施工作业及切换 余热锅炉次数，降低了在切换过程中及施工作业中的安全风险，减 少了作业
人员、操作人员的劳动强度，社会效益及安全效益明显。