管式加热炉炉管的干冰清洗

1概述加热炉是炼油化工生产装置的重要工艺设备，也是炼油厂消耗燃料的主要设备。据有关资料和能耗统计分析，中国石化股份有限公司24家炼油企业有各类工艺加热炉834台，年耗用燃料油490kt、燃料气2138kt，占炼油厂总能耗的33.29，即加热炉能耗占炼油厂总能耗的三分之一，因此提高加热炉的热效率已成为炼油企业节能降耗、降低炼油成本、提高经济效益的重要环节。我们采用了代表国际先进水平的新一代干冰清洗除污方法，仅用了50h的时间，对焦化加热炉164根对流管全部进行了清洗，实践证明达到了节约能源降低成本和延长装置运行周期的目的，取得了良好的经济效益和社会效益。

2炉管表面的灰垢对加热炉运行的影响加热炉在运行过程中，烟气中的油焦、碳粉、硫化物、矿物质等固体颗粒在与对流段的炉管表面相互碰撞时，部分颗粒在惯性力的作用下将沉积在炉管外壁的翅片或钉头表面。同时烟气中的腐蚀介质对炉管有一定的腐蚀作用，腐蚀产物也容易粘附在炉管表面。随着加热炉运行时间的延长，炉管表面聚积的垢物越来越多，特别是以重油或减压渣油为燃料的加热炉，严重时污垢将炉管全部包裹，积灰填满了炉管间隙，基本看不到炉管的翅片或钉头，大大降低了对流段炉管的传热性能。

3干冰清洗的原理及特点干冰清洗的原理：利用极低温(-78℃)的干冰砂粒向管壁(包括翅片或钉头)喷射，使管壁外表面的污垢冷冻至脆化及爆裂，当干冰粒钻进污垢的裂缝后，随即气化，其体积瞬间膨胀近800倍，从而把污垢带离管壁表面。干冰清洗除污过程是一个全物理过程，它用压缩空气(0.8MPa左右)作为动力，把干冰砂粒喷射向炉管外表面，但实际清洗并非依赖风力，而是利用干冰的低温性，故在清洗时可调低风压以便不损坏处理物的结构和表面。在清洗顽固污垢时，可以增加压缩空气的压力，配合干冰的冷冻特性，达到双管齐下的目的，则有更好的除污效果。干冰清洗的特点：一是应用范围广，只要是用硬币能刮掉的各种污垢，均可快速清洗干净。对不同形状的表面更换不同结构的喷嘴，就可完成清洗任务；二是使用经济高效，干冰清洗除污法可直接在生产线上进行，不需拆卸，不影响生产。干冰砂粒喷射到处理物表面后，瞬间气化，毫不残留，不会产生二次废料，清洗过程无二次污染。电器设备无须断电清洗，耐电压34kV。同传统的喷砂、水洗、化学方法等清洗技术相比，成本低廉；三是使用安全和环保，其标准符合美国环保署EPA、美国药品食品管理局FDA及USDA之认证规定。操作简便安全，对人体对设备无损害，清洗过程无二次污染。

4干冰清洗的方法及步骤

 (1)施工人员在每一段层之间铺上防火帆布，用于灰垢的收集。(2)施工人员从炉顶进入第一管排，使用特制的干冰喷枪对炉管顶面及两侧进行清洗。(3)施工人员从人孔进入炉内将清洗第一段炉管掉下来的灰渣清除，同时将第一段炉管的底部灰垢清洗干净，再对第二段的炉管进行清洗。(4)以此类推直到清洗完最后一排炉管为止。

5干冰清洗的效果该加热炉经清洗后，清除下来的灰垢量约为23袋重约3.4t。清洗后炉管及钉头表面见金属底色，除污率达到95以上，清洗后的加热炉热效率提高了2.3，加工量由50.761t／h提高到67.990t／h，加工吨原料的燃料气单耗由31.19kg／t下降到29.78kg／t，焦化加热炉清洗后可产生的经济效益至少达到了100万元，由此可见，管式加热炉对流管的干冰清洗时间短，经济效果良好，环保安全，值得推广。