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摘要:分析了气分装置湿式空冷器运行中遇到的跑水、喷头堵塞、水槽腐蚀、管束泄漏、冷却效果不好等问题并提出具体的解决办法
关键词:空冷;喷淋;运行维护;对策
前言:
哈尔滨石化公司气分装置空冷于1999年9月投入使用,丙烷塔顶气相和丙烯塔顶气相采用哈尔滨空气调节机厂制造的湿式空气冷却器进行冷凝、冷却,其中丙烷塔两组,丙烯塔五组,随着我厂加工量的不断提高,原有的空冷已不能满足生产的需要,2006年将原二气分两台旧空冷利旧,增加到丙烯塔部分。2010年气分装置扩能改造中将利旧的旧空冷拆除,新上三台丙烯塔空冷。气分装置空冷在运行过程中存在着空冷器喷淋跑水、喷淋喷头堵塞、水槽腐蚀、管束泄漏、冷却效果不好等问题。严重影响了空冷的安全平稳运行,增大了空冷器运行的维护量,此外还增大了空冷的水耗、电耗,增加了装置的总体能耗。
1.湿式空冷器的冷却原理及结构
湿式空冷器综合了空冷和水冷的优点,是干式空冷的发展和改进。在干式空冷的基础上向管束迎风面上适量喷水,由于水在翅片外表面蒸发吸收大量热量,强化了传热。在夏季工况使用得当可使介质出口温度接近环境气温,甚至可低于环境气温1-2摄氏度,因此,湿式空冷可以一次实现低温流体的冷凝和冷却,取代水后冷。
湿式空冷器由风机、湿式管束、构架、喷淋装置组成,管束置于构架两侧,风机安排在构架的顶部。两片管束配用3台或2台风机,各风机风室之间相互隔开,这样便于用风机的流量控制管内介质的温度。喷淋装置位于管束外側。
主要设备型号为:
风机Y-SF24W6-f15
喷淋装置P-9*3
管束 SL9*3-6-225-25S-17.4/RL-II
构架 JS9*3-24/3
2.空冷运行过程中存在问题及解决办法
2.1.空冷跑水问题
2.1.1空冷跑水的原因
2.1.1.1气流原因造成跑水
由于风机是从空冷两侧引风至空冷风机风室内,当空冷有风机不运转时这种向内的“吸力”就会消失,喷淋水喷到管束上形成的水雾就会顺着百叶窗向外弥漫,在百叶窗上汇聚成水滴流下。还有在大风天气时,大风会将水雾从百业窗带出,造成跑水。
2.1.1.2喷淋水管的安装问题
喷淋水管正确安装时喷头应正对管束,水喷出后落在管束与接水槽上,但有时喷淋水管由于安装的问题,喷头不能正对管束,雾状喷淋水就会喷射到百叶窗上,顺百叶窗流下,造成跑水。
2.1.1.3气分装置空冷使用时间较长,虽做过多次防腐,但由于连接挡板、接水槽部分钢板几乎已被全部腐蚀掉,再加上哈尔滨地区冬夏温差可达70度以上,防腐材料与钢材膨胀系数不同,每年春天都会发现防腐材料开裂,防腐效果并不好,喷淋水顺着开裂的缝隙流下,造成跑水。
2.1.1.4 空冷EC402/5由于管束泄漏更换过管束,但外侧喷水装置外壳及内侧框架未进行更换,由于安装精度问题管束底部与喷水装置外壳间缝隙较大,喷淋水顺缝隙流下,造成跑水。
2.1.2空冷跑水的对策:
坚持喷淋水与风机同时启停的原则,即在投用喷淋水的空冷上尽量启用风机。每年春季对空冷管束进行净化风吹灰,将管束上的杂质清除掉。对于腐蚀严重的挡板做玻璃钢防腐处理。
2.2. 喷淋喷头堵塞问题
2.2.1喷头堵塞的原因
2.2.1.1夏季夜间装置照明会吸引很多飞虫,由于风机的吸力作用,飞虫会被吸到管束上,最后被喷淋水冲刷到喷淋水罐中,罐内的被再次抽上时就会堵塞喷头。
2.2.1.2管束上附着的杂质、空冷上的铁锈被喷淋水冲刷下来,最后被带到喷淋水罐中。
2.2.2喷头堵塞的对策
定期清理过滤器上的污垢,将过滤器由原来的铁质更换为不锈钢材质,每年投用喷淋水前对喷淋水罐、空冷水槽进行清淤,定期对空冷进行防腐处理,易腐蚀的喷淋水管采用不锈钢管。还应加强管理,对喷头进行定期清理。
2.3 水槽腐蚀问题
水槽腐蚀的主要原因有水槽长期受到水的浸泡生锈,水槽防腐层破坏,水质不好。解决对策就是重新做防腐,改善喷淋水水质。
2.4管束泄露
2.4.1管束泄露的原因分析
2.4.1.1介质中存在游离水,冬季气温较低时游离水发生冻凝,逐渐膨胀,最后使管束胀裂。
2.4.1.2由于近年介质中硫含量不断增加,对管束产生腐蚀作用,造成泄露。
2.4.1.3管束原来已经泄露,经过打铝堵处理过,由于温度、压力等条件变化造成铝堵松动,造成泄露。
2.4.1.4操作上波动较大,瞬间压力过高,造成泄露。
2.4.2管束泄露的对策
2.4.2.1严格执行脱水制度,不光原料进行脱水,中间产品也要进行脱水;冬季对易携带游离水的空冷EC-401进行必要的保温处理,如加盖苫布;运行中的空冷禁止开两侧的风门;启停风机要考虑到平衡原则,防止出现管束局部过冷,发生冻凝;定期对空冷出入口管线进行测温,发现温度异常及时调节出入口阀开度。
2.4.2.2上游装置加强脱硫。
2.4.2.3加强平稳率管理,避免温度、压力等操作参数波动过大。
2.5冷却效果不好问题
2.5.1冷却效果不好的原因
2.5.1.1喷头设计不合理、喷头到管束的距离不合适,喷头堵塞或喷头长期使用内径由于杂质磨损变大,这样会造成喷淋水不能成雾状喷到管束上,不能形成膜状冷却,降低冷却效果。
2.5.1.2风机风叶转速不够,风机传动皮带过松造成“丢转数”,就会造成风叶转速不够。
2.5.1.3管束上附着杂质过多,降低传热系数,使散热困难。
2.5.2冷却效果不好的对策
2.5.2.1选择合适的喷头,调整喷头与管束的距离,净化水质,定期清理喷头。
2.5.2.2经常检查风机是否“丢转数”,发现问题及时联系机修车间紧皮带和更换皮带。
2.5.2.3定期使用净化风吹灰。
结论:
气分装置空冷运行时虽然存在问题较多,但只要处理方法得当还是能使其安全、平稳、高效、节能、长周期的运行。
作者简介“”
孙卓 (1980-),男,辽宁省阜新市人,工程师,电话87037352
关键词:空冷;喷淋;运行维护;对策
前言:
哈尔滨石化公司气分装置空冷于1999年9月投入使用,丙烷塔顶气相和丙烯塔顶气相采用哈尔滨空气调节机厂制造的湿式空气冷却器进行冷凝、冷却,其中丙烷塔两组,丙烯塔五组,随着我厂加工量的不断提高,原有的空冷已不能满足生产的需要,2006年将原二气分两台旧空冷利旧,增加到丙烯塔部分。2010年气分装置扩能改造中将利旧的旧空冷拆除,新上三台丙烯塔空冷。气分装置空冷在运行过程中存在着空冷器喷淋跑水、喷淋喷头堵塞、水槽腐蚀、管束泄漏、冷却效果不好等问题。严重影响了空冷的安全平稳运行,增大了空冷器运行的维护量,此外还增大了空冷的水耗、电耗,增加了装置的总体能耗。
1.湿式空冷器的冷却原理及结构
湿式空冷器综合了空冷和水冷的优点,是干式空冷的发展和改进。在干式空冷的基础上向管束迎风面上适量喷水,由于水在翅片外表面蒸发吸收大量热量,强化了传热。在夏季工况使用得当可使介质出口温度接近环境气温,甚至可低于环境气温1-2摄氏度,因此,湿式空冷可以一次实现低温流体的冷凝和冷却,取代水后冷。
湿式空冷器由风机、湿式管束、构架、喷淋装置组成,管束置于构架两侧,风机安排在构架的顶部。两片管束配用3台或2台风机,各风机风室之间相互隔开,这样便于用风机的流量控制管内介质的温度。喷淋装置位于管束外側。
主要设备型号为:
风机Y-SF24W6-f15
喷淋装置P-9*3
管束 SL9*3-6-225-25S-17.4/RL-II
构架 JS9*3-24/3
2.空冷运行过程中存在问题及解决办法
2.1.空冷跑水问题
2.1.1空冷跑水的原因
2.1.1.1气流原因造成跑水
由于风机是从空冷两侧引风至空冷风机风室内,当空冷有风机不运转时这种向内的“吸力”就会消失,喷淋水喷到管束上形成的水雾就会顺着百叶窗向外弥漫,在百叶窗上汇聚成水滴流下。还有在大风天气时,大风会将水雾从百业窗带出,造成跑水。
2.1.1.2喷淋水管的安装问题
喷淋水管正确安装时喷头应正对管束,水喷出后落在管束与接水槽上,但有时喷淋水管由于安装的问题,喷头不能正对管束,雾状喷淋水就会喷射到百叶窗上,顺百叶窗流下,造成跑水。
2.1.1.3气分装置空冷使用时间较长,虽做过多次防腐,但由于连接挡板、接水槽部分钢板几乎已被全部腐蚀掉,再加上哈尔滨地区冬夏温差可达70度以上,防腐材料与钢材膨胀系数不同,每年春天都会发现防腐材料开裂,防腐效果并不好,喷淋水顺着开裂的缝隙流下,造成跑水。
2.1.1.4 空冷EC402/5由于管束泄漏更换过管束,但外侧喷水装置外壳及内侧框架未进行更换,由于安装精度问题管束底部与喷水装置外壳间缝隙较大,喷淋水顺缝隙流下,造成跑水。
2.1.2空冷跑水的对策:
坚持喷淋水与风机同时启停的原则,即在投用喷淋水的空冷上尽量启用风机。每年春季对空冷管束进行净化风吹灰,将管束上的杂质清除掉。对于腐蚀严重的挡板做玻璃钢防腐处理。
2.2. 喷淋喷头堵塞问题
2.2.1喷头堵塞的原因
2.2.1.1夏季夜间装置照明会吸引很多飞虫,由于风机的吸力作用,飞虫会被吸到管束上,最后被喷淋水冲刷到喷淋水罐中,罐内的被再次抽上时就会堵塞喷头。
2.2.1.2管束上附着的杂质、空冷上的铁锈被喷淋水冲刷下来,最后被带到喷淋水罐中。
2.2.2喷头堵塞的对策
定期清理过滤器上的污垢,将过滤器由原来的铁质更换为不锈钢材质,每年投用喷淋水前对喷淋水罐、空冷水槽进行清淤,定期对空冷进行防腐处理,易腐蚀的喷淋水管采用不锈钢管。还应加强管理,对喷头进行定期清理。
2.3 水槽腐蚀问题
水槽腐蚀的主要原因有水槽长期受到水的浸泡生锈,水槽防腐层破坏,水质不好。解决对策就是重新做防腐,改善喷淋水水质。
2.4管束泄露
2.4.1管束泄露的原因分析
2.4.1.1介质中存在游离水,冬季气温较低时游离水发生冻凝,逐渐膨胀,最后使管束胀裂。
2.4.1.2由于近年介质中硫含量不断增加,对管束产生腐蚀作用,造成泄露。
2.4.1.3管束原来已经泄露,经过打铝堵处理过,由于温度、压力等条件变化造成铝堵松动,造成泄露。
2.4.1.4操作上波动较大,瞬间压力过高,造成泄露。
2.4.2管束泄露的对策
2.4.2.1严格执行脱水制度,不光原料进行脱水,中间产品也要进行脱水;冬季对易携带游离水的空冷EC-401进行必要的保温处理,如加盖苫布;运行中的空冷禁止开两侧的风门;启停风机要考虑到平衡原则,防止出现管束局部过冷,发生冻凝;定期对空冷出入口管线进行测温,发现温度异常及时调节出入口阀开度。
2.4.2.2上游装置加强脱硫。
2.4.2.3加强平稳率管理,避免温度、压力等操作参数波动过大。
2.5冷却效果不好问题
2.5.1冷却效果不好的原因
2.5.1.1喷头设计不合理、喷头到管束的距离不合适,喷头堵塞或喷头长期使用内径由于杂质磨损变大,这样会造成喷淋水不能成雾状喷到管束上,不能形成膜状冷却,降低冷却效果。
2.5.1.2风机风叶转速不够,风机传动皮带过松造成“丢转数”,就会造成风叶转速不够。
2.5.1.3管束上附着杂质过多,降低传热系数,使散热困难。
2.5.2冷却效果不好的对策
2.5.2.1选择合适的喷头,调整喷头与管束的距离,净化水质,定期清理喷头。
2.5.2.2经常检查风机是否“丢转数”,发现问题及时联系机修车间紧皮带和更换皮带。
2.5.2.3定期使用净化风吹灰。
结论:
气分装置空冷运行时虽然存在问题较多,但只要处理方法得当还是能使其安全、平稳、高效、节能、长周期的运行。
作者简介“”
孙卓 (1980-),男,辽宁省阜新市人,工程师,电话87037352