(四川川化永昱化工工程有限责任公司,四川 成都610301)
[中图分类号] TK 229.4 [文献标识码]B [文章编号]1004-9932(2011)06-0055-02
1 概述
立式火管锅炉在硝酸和乙烯等化工装置中大量使用,可采用的形式有火管自然循环式、火管强制循环式和火套管自然循环式(乙烯装置)。
我公司较早前为某化工装置设计的28 t/d立式火管废热锅炉曾经选用了火管自然循环式锅炉,但该废热锅炉投用不久上管板就损坏了,分析其原因是上管板特别是管板中心位置蒸发强度高,产生的蒸汽无法快速排出,锅炉水不能及时对上管板进行充分冷却所致。为此,本次在为某化工装置设计50 t/d立式火管锅炉时我们采用了火管强制循环式锅炉(在原来自然循环式锅炉系统中增加锅炉水强制循环泵),且上管板采用平管板。
50 t/d立式火管废热锅炉属二类压力容器,实际由上部工艺气氧化接触器和下部换热器(废热锅炉)2部分构成(见图1)。
工艺气由炉顶进气管接管进入炉内,经过炉头的倒锥形封头和孔板后均匀地分布在铂网(催化剂)上,在铂网催化剂的作用下进行反应,产生大量的热量,工作温度高达1 100 ℃,反应后的工艺气经换热器后出口温度降至250 ℃。
2 立式火管锅炉各部分的设计要点
2.1 气流分布装置
由上部接管进入立式火管锅炉的工艺气体若分布不均匀,会造成铂网上各处的反应负荷不同,引起铂网呈现红暗不均的现象(红处温度高,暗处温度低),从而影响工艺气转化率和铂网的使用寿命。因此,要使由上部接管进入立式火管锅炉的工艺气体均匀地分布于铂网上,必须设置气流分布装置。本次设计的50 t/d立式火管锅炉直径为2 250 mm,为使气流分布均匀,炉头使用的是小角度锥顶(见图1,锥顶角小于30°),并在锥顶内设1层孔板。
2.2 点火装置
立式火管废热锅炉的点火装置占有很重要的地位,点火的成功与否决定着生产能否顺利进行。50 t/d立式火管废热锅炉的点火装置采用了合金丝点火器,合金丝点火器的点火枪顶端由耐高温、耐腐蚀、高强度的合金丝特制而成,在将220 V电能变成的小电压、大电流作用下引燃混合气体。该点火装置在实际运用中被证明具有成功率高和操作方便等优点。
2.3 铂网支承结构