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。

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。

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。

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。

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。

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。

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.

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。

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。

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。

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。

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。

回转式空气预热器的冷段堵灰分析与进口风温计算

根据文献[1]推出的回转式空气预热器的冷段受热面的平均金属壁温计算式,分析了最低壁温计算中存在的问题,建议了合理的最低壁温,对某燃煤电厂的220 MW机组锅炉的回转式空气预热器的冷段最低壁温、酸露点温度与冷风温度进行了计算与比较,空气预热器发生堵灰的根本原因在于烟气中存在SO3以及受热面金属壁温低于烟气露点。对此,提出了提高受热面壁温在烟气以上的控制措施。所得结论对合理选取回转式空气预热器的最低进口风温,避免冷段堵灰、电站锅炉的安全运行具有重要的工程参考价值。

中空纤维膜法回收火电厂烟气中水蒸气

火电厂排烟中水蒸气体积分数巨大,如能部分回收利用,效益可观。本文制备了PESSPEEK56中空纤维膜,并研究了其在不同烟气温度、烟气流速、水蒸气活度下的烟气水分回收性能。结果表明:渗透系数比渗透通量更能确切反映水蒸气的实际渗透性能;烟气温度在54~70℃时,随着烟气温度升高,渗透系数也不断增加,达到70℃以后,渗透系数基本不再变化;烟气流速(0.1~0.6m/s)的增加有利于提高渗透系数,但会降低水蒸气回收率;水蒸气活度(0.33~1.00)的增加会导致水蒸气的渗透系数和回收率均降低。在某600 MW机组上的实际计算表明,采用该方法回收烟气中的水蒸气成本投入低、水分回收量大,同时可有效缓解烟囱腐蚀问题,有较好的应用前景。

余热锅炉的酸露点温度计算

低温腐蚀对余热锅炉的安全运行危害极大 ,为有效防止低温腐蚀发生 ,以确定余热锅炉受热面的壁温和压力 ,必须正确计算酸露点温度 ,分析了烟气中SO3的生成机理 ,提出了确定酸露点温度的查因法和公式法 。

一种基于烟气中SO_2浓度计算锅炉烟气酸露点的方法

总结了目前常用烟气酸露点的计算方法,并针对前苏联所提方法中由于不能准确反映飞灰的自脱硫能力、未区分煤中硫形态以及未考虑SO3的影响造成计算结果偏低的问题,提出了以脱硫塔入口实际烟气中SO2浓度为基础,结合机组入炉煤成分、环境参数、机组运行参数,反算出燃料中产生SO2的可燃硫分含量,同时考虑机组是否安装SCR系统等实际边界条件的新计算方法。以某3台燃用贫煤、褐煤、烟煤的600MW机组为例按照新方法进行计算。其结果表明,所提方法较前苏联方法更符合实际。