合成氨单元开工加热炉炉管开裂失效分析

为了查明合成氨单元开工加热炉炉管发生开裂失效的原因,采用多种检测方法对失效炉管进行了分析。根据裂纹形貌分析、材质化学成分分析、金相组织分析和裂纹填充物能谱分析等结果可以得出,失效炉管两处开裂的原因分别是湿硫化氢破坏和异种金属混入,炉管上部外壁的密集蚀坑则是由烟气硫酸露点腐蚀所致,基于炉管失效原因分析,提出了针对性的预防措施。

316L和HR-2不锈钢的盐酸露点腐蚀行为

基于自行设计的强酸环境露点腐蚀模拟装置,采用腐蚀失重法、Tafel极化法、电化学阻抗研究了316L和HR-2不锈钢在浓度分别为1.0,0.5,0.1 mol/L的盐酸蒸汽环境中的钝化和点蚀行为,并结合金相显微镜、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对腐蚀试样或腐蚀产物进行了对比分析,以研究这2种不锈钢耐蚀性能的优劣。结果表明:2种材料的腐蚀速率随时间先加快后减慢最后趋于稳定,HR-2钢的腐蚀产物Fe2O3,Fe3O4和FeOOH等对钢体保护作用强,耐腐蚀性能更优;2种不锈钢在不同浓度盐酸溶液环境中均能形成稳定的钝化膜,且随着腐蚀时间和盐酸浓度的增大,钝化电位区间减小,过钝电位显著下降;另外,由于HR-2钢中Cr含量较高,Cr具有抗氧化性能并能促进内锈层中稳定相α-FeOOH的生成,使腐蚀锈层与金属结合更紧密,对钢体保护作用更强,HR-2不锈钢的抗露点腐蚀性能优于316L。

BD-200型板钉式空气预热器腐蚀原因浅析

胜华炼油厂常减压炉采用了 BD- 2 0 0型不锈钢板钉式空气预热器。投用不到 9个月 ,其换热板就出现了大面积腐蚀穿孔。通过对燃料油性质与现场使用情况的调查研究分析 ,确认腐蚀主要原因为 SO2 ,SO3等酸性气体在湿式环境中对不锈钢的硫酸露点腐蚀。

低低温电除尘选型方法研究及软件研制

低低温电除尘器装机容量已超15万MW,具有高除尘效率和高SO_(3)脱除效率的效果,但由于电除尘性能与煤、灰成分和烟气温度等多种因素有关,存在选型设计难的问题。在结合常规电除尘选型技术和低低温电除尘提效作用的基础上,运用Visual Basic语言研发低低温电除尘选型设计软件,应用此软件可对烟气酸露点、灰硫比、表观趋近速度等关键技术参数进行计算,完成电除尘器进口烟气温度、比集尘面积的计算,实现低低温电除尘器的选型设计。软件应用后,通过对26个工程案例的统计对比分析,实际运行效率大于软件选型设计保证效率的项目数量占总数的92%,满足实际工程应用的需求,提高了低低温电除尘的选型命中率。

17 kt/a烷基化废酸裂解再生制酸装置技术升级改造探讨

介绍了17 kt/a烷基化废酸裂解再生制酸装置技术升级改造方案。废酸裂解炉采用热壁设计,增设外保温,控制废酸裂解炉外壁温度高于裂解工艺气露点(不低于250℃),并低于裂解炉壳体外壁金属材料允许使用温度。裂解工序换热流程调整,避免冷空气预热器露点腐蚀,延长冷空气预热器使用寿命。热空气预热器和冷空气预热器增加清灰快开口,实现在线运行清灰,可避免装置需要定期停车清理换热器,实现装置的长周期运行。采用单效蒸发将净化工序产生的稀硫酸浓缩至w(H2SO4)50%以上,浓缩后的稀硫酸返回裂解炉再生。

硫酸装置设备运行问题分析及应对措施

针对某石化公司硫酸装置设备问题进行描述和原因分析,重点介绍了废酸裂解炉的腐蚀、烟气管道的露点腐蚀、管道衬里老化、机泵轴承腐蚀、浓酸管道及储罐的冲刷腐蚀等设备运行中存在的主要问题,通过采取相应的优化措施,保证装置实现长周期稳定运行。

基于大数据挖掘技术的实时在线露点研究

采集燃煤电厂的运行数据,建立水露点与酸露点的物理模型,并通过实验验证模型的正确性,对锅炉尾部系统中影响露点的因素进行分析,在大数据计算分析的基础上,分析各因素对空预器水露点、酸露点的影响。结果表明:发电机组负荷和燃煤的空干基水分的增大均会使水露点和酸露点温度上升;燃煤的全硫分对水露点无影响,但会提高酸露点温度;环境温度通过改变空预器壁面的温度影响水露点与酸露点温度;脱硝系统和空预器均会使水露点温度稍微降低,但脱硝时酸露点温度稍微升高。

影响废酸再生装置长周期运行的问题及解决措施

介绍了某炼化公司湿法废酸再生工艺流程,对装置运行过程中影响长周期运行的瓶颈问题进行原因分析,针对装置高温换热器管束开裂、高温除尘器过滤效果不佳、导热盐换热器频繁发生泄漏、导热盐控制阀阀盖泄漏、一级反应器入口烟气风机振动大等问题,采取了相应的整改措施,取得了良好的效果,为同类湿法废酸再生装置提供借鉴。

燃气-蒸汽联合循环机组余热锅炉烟气酸露点温度计算

为了推进节能减排,在避免锅炉低温受热面腐蚀的前提下,进一步降低排烟温度,提高锅炉运行的安全性和经济性,对影响余热锅炉烟气酸露点的主要因素进行了分析,并通过对几种烟气酸露点温度计算方法的比较和评价,最终确定了适合燃气-蒸汽联合循环机组中余热锅炉烟气酸露点温度的计算方法及结果,并为日常运行中余热锅炉排烟温度的控制提供了依据。

Cu/Sb/Sn/Mo/W对新国标09CrCuSb钢组织及力学性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、电子探针、拉伸力学性能测试、夏比冲击测试,研究了新国标NB/T47019-2021的09CrCuSb钢合金元素Cu、Sb、Sn、Mo和W对其微观组织和力学性能的影响。研究表明,新标准中增加的合金元素将促进钢中δ-铁素体的析出,同时也会增加材料强度但会降低其塑性;δ-铁素体将显著降低材料冲击力学性能[其中,Rp0.2=365.64 MPa,夏比冲击功KV2为243 J(室温)和192 J(-40℃)],使得冲击断口由塑性断口向脆性断口特征转变,特别是对-40℃的冲击功降低作用尤为显著。在新国标成分框架下,须通过合理的热加工工艺调整,降低钢中δ-铁素体的析出,从而提高材料力学性能。

SG-1025/18.3-M835亚临界一次再热控制循环锅炉应用卧式相变换热器技术节能改造

卧式相变换热器技术虽然在150MW以下诸多自备电厂或者热电联产火力发电机组取得成功应用,并获得良好的经济效益,但在某300MW大型火力发电机组锅炉上应用还是首次。利用卧式相变换热器最低壁温可调可控的技术特点,将额定负荷下140℃的排烟温度降至120℃左右,回收余热用于加热6#低加进口凝结水,通过排挤6#低加抽汽去汽轮机做功,提高汽轮机效率,降低机组发电标准煤耗达1.36g/kW·h,节能增效幅度可观。卧式相变换热器蒸发段最低壁温实现了自动控制,即使在锅炉较低负荷运行的情况下,最低壁温也始终处于100℃以上,确保了锅炉的安全可靠运行。翅片管的水平布置,对减少积灰具有积极作用。高效传热的翅片管和低频声波吹灰器的联合使用为受热面的清洁创造了有利条件。

一种用于原位测量盐酸露点腐蚀的电化学阻抗探针

设计了一种用于原位测量盐酸露点腐蚀的电化学阻抗探针,该探针结构简单且不需要外接参比电极和对电极。在不同pH的盐酸溶液中,通过探针和传统三电极测量结果对比验证了探针测量腐蚀相关参数的准确性,最后将探针用于原位测量盐酸露点腐蚀。结果表明:相比于原位挂片法,探针不仅可快速监测盐酸露点腐蚀的动态变化过程,还可快速获得瞬时腐蚀速率等电化学参数。

新型耐酸钢在含硫酸性环境中的腐蚀行为研究

为研究新型耐酸钢(LGNS⁃P)在含硫酸性环境中的耐蚀性能与机理,以Q345B碳钢为对比材料,通过硫酸全浸加速腐蚀试验、腐蚀失重分析、腐蚀形貌SEM观察和电化学动电位极化曲线的测试分析方法,对2种钢在全浸试验前后的腐蚀行为进行了观察与测试。结果显示:LGNS⁃P的腐蚀程度明显小于Q345B,并且在试验周期内腐蚀速率表现为逐步下降,而Q345B的腐蚀速率则为先增大后减小,在试验进行240 h时达到最大;且相较于Q345B,LGNS⁃P的腐蚀产物层更加均匀致密,在一定程度上阻挡了侵蚀性离子与基体的直接接触。2种钢表面均含一定的Fe的氧化物,但在LGNS⁃P表面还发现了Sb的氧化物,其具有一定的耐酸性且可以增强腐蚀产物层与基体的结合能力,以上差异均使得LGNS⁃P的耐酸腐蚀性能得到显著提高。

硫酸再生装置长周期运行问题分析整改

大庆炼化公司3万t/a硫酸再生装置,采用奥地利P&P工业技术公司湿法废酸再生技术,于2018年12月建成投运,是30万t/a烷基化的配套装置,解决烷基化装置产生的废酸所引发的高额处理费用和中和填埋导致的环境污染问题,属于环保装置。装置由于硫酸露点腐蚀和过程气杂质导致的垢下腐蚀,导热盐换热器频繁发生泄漏,导热盐泄漏进入含酸的过程气中导致尾气NOx排放超标,不仅造成装置非计划停工,还会产生较严重的安全环保事件。目前,国内P&P湿法硫酸再生装置运行周期均<12个月。因此,需要攻克装置的瓶颈问题,从根本上保障装置长周期运行。通过总结装置首次开工以来几个运行周期出现的影响长周期问题和停工检修经验,对影响装置长周期运行的瓶颈问题进行了原因分析,并逐一采取了针对性的整改措施,取得了良好的效果,为国内湿法硫酸再生装置长周期运行提供一定帮助和借鉴。

低合金耐硫酸露点腐蚀钢的性能和应用

耐硫酸露点腐蚀钢是用于热交换部件的低合金钢.该钢主要分为两类:(1) 以0.2%～0.5%Cu-＞0.010%S为基础,添加少量P、Sn、As、Sb、Se、Te等元素;(2) 以Cu-Cr或Cu-Cr-Ni为基础的钢类,用于高温(130～160 ℃)、高浓度硫酸(80%～90%)的腐蚀环境.介绍了硫酸露点腐蚀环境的特点并讨论了合金元素对该低合金钢耐硫酸露点腐蚀的作用机制和国内外现有主要低合金耐硫酸露点钢的化学成分、力学性能和耐蚀性能.

布袋除尘器滤袋使用寿命的影响因素分析

影响布袋除尘器滤袋使用寿命的因素主要有机械损伤和化学腐蚀2类,其中引起滤袋机械损伤的原因包括袋笼磨损、喷吹磨损、迎尘面破损和滤袋堵塞,造成化学腐蚀的原因包括氧化性气体、(酸)结露、高温损伤。对此,提出了调整喷吹压力和脉冲宽度,控制过滤风速和烟气温度等延长滤袋寿命的具体措施。

烟气酸露点温度的计算分析

迄今所有的电站锅炉设计计算给出的烟气酸露点与实测值偏差较大。对此,针对某电厂实际燃用煤种和运行工况,通过现场实测数据与计算结果的比较,得出烟气酸露点计算的主要影响因素,并提出修正后的计算公式。研究结果有一定的工程应用价值。

循环流化床锅炉排烟SO_3浓度测量及酸露点计算公式修正

排烟温度是锅炉设计的重要参数,排烟温度的选取与酸露点直接相关。依托某循环流化床锅炉完成了烟气SO3浓度的测定,结果显示传统煤粉锅炉的酸露点计算公式并不适用于循环流化床锅炉,应予以修正。相关研究对于合理选取循环流化床锅炉排烟温度、优化烟气余热回收装置(低温省煤器)设计具有参考作用。

高硫煤机组低低温省煤器SO_3协同脱除试验研究

低低温电除尘技术在高硫煤机组应用的安全性亟待验证。为此,在某600MW高硫煤机组锅炉上搭建了低低温省煤器试验台,进行了SO_3、烟尘协同脱除试验。结果表明:不同试验煤种条件下,烟气中SO_2向SO_3的转化率基本相同,约为1.5%;当低低温省煤器试验段出口烟温低于烟气酸露点时,SO_3协同脱除率为70.9%~91.9%,脱除效果较为显著;当烟尘浓度足够大时,SO_3脱除率随灰硫比下降而增加,当灰硫比大于150时趋于稳定;不同出口烟温对SO_3脱除率无明显的影响;试验段出口烟尘经吸收SO_3调质后,在低低温省煤器出口烟温条件下烟尘比电阻量级降至高效除尘范围1.08×10~9~5.1×10^(10)Ω·cm,这有利于提高电除尘效率。

积灰与酸耦合作用下套管换热器传热特性热态实验

烟气露点是低温腐蚀的关键指标,制约着锅炉尾部排烟余热的深度利用。换热器表面积灰是传热特性恶化的主要原因,电站锅炉尾部烟气环境中,积灰与酸凝结共同作用影响换热器的传热特性。在含尘、含酸的烟气环境下对换热器传热特性进行热态实验研究,以套管换热器为基础,得到具有更高使用价值的烟气工程应用露点,结合传热特性随外壁温的变化情况,得到换热管传热特性随积灰及酸耦合的变化规律;并通过对不同外壁温下灰样的分析,得到不同酸凝结状况下积灰规律,得到实验环境下的工程应用酸露点温度为72℃,较传统热力学酸露点低35℃以上。