Optimization of High Pressure Feedwater Heater

At the beginning of 1980’s, the power equipment manufacturing industry in China introduced patent technology on designing and manufacturing the turbine, generator, boiler and their auxiliaries from USA owing to the policy of opening and reformation. In the meantime, our works also imported the patent technology on designing

渣油加氢装置高压换热器内漏分析及建议

渣油加氢装置在运行过程中发现热低压分离器油存在硫含量异常上升、加氢渣油产品质量不合格的问题,通过杂质脱除率分析、加热炉取热分析和傅里叶变换离子回旋共振质谱分析,判断为高压换热器内漏,估算运行至末期时内漏量已将近15%。停工后对换热器进行了水压试压,判断内漏原因为顶压螺栓预紧力偏小,在运行初期反应器的压降较小时换热器正常运行,随着运行时间延长换热器管壳程之间的压降增大,壳程的压力超过了金属包覆垫的回弹力,换热器的管壳程密封处渗漏,杂质含量较高的混氢原料油直接泄漏至加氢产品中,导致产品的杂质含量不断上升。建议采用金属齿形垫加钢环的结构替代目前使用的金属包覆垫,并重新核算换热器的预紧力,确保高压换热器长期高效运行。

蜡油加氢裂化装置高压换热器换热效率降低的研究及对策

中海石油宁波大榭石化有限公司蜡油加氢裂化装置高压换热器换热效率持续降低,特别是E101、E103、E104和E106换热效率下降十分明显。由于高压换热器换热效率降低,反应进料加热炉负荷增加,反应入口温度难以提高,造成装置处理量无法提高,影响全厂的物料平衡。通过调研、现场技术分析、各方面讨论等技术服务措施,分析高压换热器换热效率降低的原因及可采取的措施,以延长装置运行周期,保证蜡油加氢裂化装置安全稳定运行。

高压换热器设计容易忽视的几个问题

随着我国工业的发展,特别是石油化工的迅猛崛起,我们的化工设备需要众多的高压换热器来完成复杂的工艺流程,这些高压换热器在整个装置中起着关键性环节作用。在设计高压换热器时,常常会忽视一些重要问题,导致设备性能不佳或者安全隐患。针对高压换热器设计中容易忽视的几个问题进行了分析和讨论,包括材料许用应力垮档、球形封头切线位置错误、高压换热器的布管直径过大、高压换热器的结构形式选取等。通过对这些问题的分析,提出了相应的解决方案,以提高高压换热器的性能和安全性。

重油加氢螺纹锁紧环换热器应用及运维策略

高压换热器是重油加氢裂化装置的核心设备之一,以螺纹锁紧环高压换热器应用最广。直径在φ1 600 mm以上者即为大口径高压换热器,该类换热器在国内部分炼油装置中出现过内漏情况。发生原因主要为内件和壳体膨胀差不同导致的,需要通过升级垫片和做好检修控制保证高压螺纹锁紧环换热器不发生内漏。

A燃煤电厂多模式耦合供热系统运行优化研究

A燃煤电厂多种供热改造系统耦合运行,为提高供热系统节能效果,降低发电煤耗,通过EBSILON软件搭建理论模型。研究结果表明:按照余热利用占比由高到低分别为高背压供热方式、热泵供热方式、抽汽供热方式;为提高机组的余热利用占比,应优先提高高背压供热量;单机的可利用余热有限,超过余热量时,剩余热量需要采用抽汽供热方式,因此,随着总供热量增加,抽汽量、机组电功率和高背压供热占比都会出现拐点;通过对历史运行数据采用神经网络算法训练,获得供热量预测模型,结合EBSILON模型对电厂供热节能优化提出指导意见。

高温超高压发电四机组系统设计优化与改进

随着清洁型热回收焦炉的推广应用,焦炉装机规模持续变大,烟气余热资源愈加丰富且回收迫切,针对余热锅炉单体容量小、数量多、参数低、发电效率不高等问题,设计并实施国内首台清洁型热回收焦炉的高温超高压母管制四机组发电项目,论述全系统总图优化布置、工艺系统方案确定、四大管道及循环冷却水系统优化设计、安装调试和吹管方案的制定及实施,阐述调试及实施过程的问题。实践证明,该类型的高温超高压发电四机组系统属于高效、节能发电技术,值得广泛推广应用。

超高层建筑空调水系统竖向分区设计研究

结合厦门某超高层办公楼的工程设计实例,综合考虑设备、管道、附件承压及建筑竖向分区等影响因素,对比分析了单冷源站,一次中间换热空调水系统;单冷源站,二次中间换热空调水系统;双冷源站空调水系统这三种空调水系统竖向分区方案的初投资、运行费用及优缺点,得出适合的超高空调水系统竖向分区方案。

3.9Mt/a渣油加氢装置节能优化运行分析

渣油加氢装置是炼油厂的能耗大户,其中电耗和燃料气消耗所占比例最大。上海石化渣油加氢装置采取了一系列措施降低电能和燃料气消耗,通过新氢压缩机新增HydroCOM气量无级调节系统、提高液力透平投用率、使用节能风机叶片、加热炉系统综合升级改造、提高高压换热器换热效率等措施,装置节能工作取得了较大成绩,装置能耗由2018年的17.337kg标油/t降低到2021年的11.474kg标油/t,三年来装置能耗共降低了33.82%,高能耗的状态得到很大的改善。目前装置能耗相较于同类先进装置仍存在较大的差距,还存在较大潜力,今后可以采取优化冷低分油换热流程、提高蜡油进料温度、优化分馏塔操作温度、提高机泵效率、提高净化水回用率、优化反应器温度、优化反应进料泵备泵预热方式等手段,进一步改造和节能优化,降低渣油加氢装置能耗。

双抽热电机组–抽背热电机组双机联合运行特性及优化研究

为挖掘混合类型热电联产机组的节能潜力、降低发电成本,通过EBSILON软件搭建60MW双抽(double-extraction condensing unit,CC)-抽背(extraction condensing unit with a high back-pressure,CB)热电联产机组的仿真模型,研究该联合机组的运行特性并建立基于可解释增强机和鸟群算法的双抽-抽背热电联产机组负荷优化模型,最后以典型日热电负荷优化任务为例,给出双机热电负荷优化结果。结果表明:当保持双抽机组的中压流量不变,存在中压流量极限值10.39t/h,使低压流量与电功率的运行区域只受到最大主蒸汽流量、最小凝汽量以及最小主蒸汽流量的限制;存在中压流量极限值59.26t/h,使运行区域只受最大主蒸汽流量和最小凝汽量限制;当双机总中压流量一定时,双抽-抽背机组的联合运行区域可以用极限工况即抽背机组承担最大中压流量,双抽机组承担剩余中压流量来近似表示。该优化方法与热电负荷平均分配方案对比,典型日可以降低1148.58GJ热耗,发电标准煤耗率由212.10g/(kW·h)降低为209.05g/(kW·h),可以节省标煤3.05g/(kW·h)。

印刷电路板换热器芯体尺寸多目标优化研究

由于具有高效紧凑且能够同时承受高温高压工作环境等优势,印刷电路板换热器被认为是超临界二氧化碳布雷顿循环的最佳选择之一。为了阐明印刷电路板换热器传热性能和阻力之间关系,本文采用非占优排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对印刷电路板换热器的结构尺寸进行了优化设计。NSGA-Ⅱ是一种热门的能够获得Pareto最优解集的多目标遗传算法。首先构建描述设计变量与目标参数之间映射关系的代理模型,然后将NSGA-Ⅱ与代理模型相结合,进而开展优化设计研究,获得最优解集及其对应的设计变量。研究结果表明,Pareto最优解中p1的压降约为p11的40倍,而p1的效率约为p11的1.56倍,说明该PCHE性能有很大的改进空间;在Pareto解集中,沿着压降减小的方向,对应的印刷电路板换热器芯体宽度首先增加,然后宽度保持不变但高度增加,最后宽度再次增加,达到设计空间的上限。研究结果可为印刷电路板换热器芯体结构的优化设计提供参考。

环境参数对回热空气制冷系统COP及能效最优压缩比的影响分析

为配合加强基加利修正案中氢氟碳化物的管控,环境友好型制冷空调系统的研究成为热点。针对以空气为工质的制冷系统,为研究系统性能系数(COP)及其达峰的最优压缩比,本文建立了回热直流高压空气制冷系统COP计算模型,探讨分析了环境温度、压力及相对湿度等参数对系统COP与能效最优压缩比的影响。结果表明:降低环境温度、增大环境压力可降低系统的能效最优压缩比并提高制冷COP,且环境压力升高可显著减少膨胀过程的凝冰量;环境空气相对湿度对能效最优压缩比及系统制冷COP影响较小。

气候实验室高传热比换热器的设计与验证方法

针对大型气候实验室的宽温域大流量空气循环加热与冷却问题,基于空气处理系统需求和换热器原理,采用“正设计法”确定特征参数,开展不同实验条件下的定片距与变片距翅片管换热器的设计研究,并针对已设计的换热器开展低温工况换热特性试验验证,探究换热器传热系数、压降随时间的变化规律,对比两种换热器在低温工况下的响应特征,通过分析特征参数来表征所设计的换热器构型满足气候试验需求。研究表明,两种换热器所有工况换热系数的实验值与计算值误差在6.8%以内,换热器压降误差都在45 Pa以内,满足设计要求;相比于定片距换热器,变片距换热器换热系数增加、压降减少。

柴油加氢装置反应系统铵盐结垢原因分析与处理

介绍了某柴油加氢精制装置反应系统高压换热器铵盐结垢腐蚀的现象及对装置运行造成的影响,详细计算确定的氯化铵结晶温度与高压换热器运行数据相吻合,然后介绍了在线水洗方案和实施效果,为同类装置中铵盐结垢腐蚀问题的分析和处理提供借鉴和参考。

石油化工高压隔膜式换热器泄漏分析及解决方案

针对隔膜式换热器的泄漏问题进行了研究,分析了高压隔膜式换热器泄漏的原因,并提出了相应的解决方案。从加强对设备质量和工艺操作水平等方面进行分析,有利于提升我国石油化工行业的整体效益。

润滑油加氢高压换热器腐蚀分析与防护

某石化公司0.2 Mt/a润滑油加氢装置定期检查中,发现加氢高压换热器管程存在严重腐蚀现象,主要集中在换热管下半部温度较低区域,经腐蚀产物分析,主要是NH4Cl结晶垢下腐蚀。对装置运行状况分析表明,影响NH4Cl结晶因素主要有原料油中氯含量、换热器注水效果、换热器操作温度等。在换热器防腐升级改造中,采用专用脱氯剂,有效降低了原料油的氯含量,提高管程出口温度降低了NH4Cl结晶的可能性,改善注水冲洗效果降低了NH4Cl浓度及在换热面停留时间,材质升级改造提高了换热面金属抗腐蚀能力。升级改造后的3 a运行期间,换热器管程侧未出现铵盐结晶,防止了铵盐垢下腐蚀的发生,保证了润滑油加氢装置的正常运行。

加氢装置典型安全风险及管控措施

介绍了加氢反应的特点,分析了高压串低压、反应飞温、高压换热器泄漏、紧急泄压等常见的风险点并针对性地提出了需要采取的管控措施。

蜡油加氢热高分气/混合氢换热器腐蚀泄漏分析及防护

某公司蜡油加氢装置热高分气/混合氢换热器E5102在运行9 a后发生内漏,导致装置被迫紧急停工检修。检修结束后,对管束的腐蚀泄漏原因进行分析。通过宏观观察、管束测厚、元素分析及离子分析,结合工艺模拟计算、腐蚀机理分析和注水情况分析,认为管程NH_(4)Cl结盐导致垢下腐蚀、注水冲洗不彻底及注水方式不合理是引起换热器腐蚀泄漏的主要原因,并提出了改进措施及建议,希望对各企业预防加氢装置热高分气/混合氢换热器的腐蚀泄漏有一定帮助。

高压换热器U形换热管泄漏失效机理分析与预防

某化工厂高压换热器E1103A/B更换管束运行18天后出现管束泄漏现象,采用化学成分分析、金相、硬度测定、微观形貌观察及能谱等分析手段,结合工艺过程对换热管失效原因进行了全面研究。结果表明:该换热器工作温度处于NH4Cl结晶温度区间,注水冲洗铵盐时会形成氯离子介质环境,换热管U形弯处存在内应力,换热管内表面有一层厚度为0.1~0.25mm的低铬高硬度(HB200)金相异常层,该异常层诱发了氯离子应力腐蚀开裂。

高压板壳式换热器板片强度分析

针对高压板壳式换热器的耐压问题,建立板壳式换热器耐压核心元件换热板片在高压下的受力计算模型,利用SolidWorks计算模块,对不同型式板片在高压下的应力情况进行数值计算。利用计算结果,设计出1型针对该高压情况的换热板片,形成1台耐高压的板壳式换热器。通过压力试验,验证了该板壳式换热器的耐压性能及所构建理论计算模型的正确性。