Трубчатые печи. Тип ГС. Опыт проектирования производства водяного пара в трубчатой печи НПЗ. Рза Кафаров

      Водяной пар на нефтеперерабатывающих заводах (НПЗ) является необходимым энергоносителем и находит разнообразное применение, как для технологических, так и для иных нужд. Энергетические службы заводов уделяют первостепенное внимание вопросу обеспечения заводских сетей водяным паром требуемых параметров и в необходимых объёмах. Получение водяного пара осуществляется, в основном, от двух видов источников. Первым (наиболее стабильным) источником получения пара является внешняя теплоцентраль, вторым источником (менее стабильным) являются установки утилизации тепла различных материальных потоков. Нестабильность выработки пара в установках утилизации тепла НПЗ, напрямую связанная с режимом работы основного технологического производства, сглаживается за счёт их количества. Если рассмотреть экономический аспект данной проблемы, то пар, получаемый от внешних источников, обходится дороже пара собственной выработки. Поэтому понятно стремление руководства завода, и в частности, его энергетической службы, увеличивать долю пара собственной выработки и уменьшать долю пара, приобретаемого извне, вплоть до полного отказа от внешних приобретений.

      В связи с постоянным совершенствованием технологических процессов или в связи с изменением номенклатуры производимых продуктов (в соответствии с запросами рынка) случается, что в составе технологической установки полностью освобождается из технологического процесса какой-либо аппарат. Здесь для технического руководства завода возникает проблема – найти освободившемуся аппарату полезное применение. На Бакинском НПЗ имени Гейдара Алиева в составе атмосферно – вакуумной установки производительностью 6 млн. т/год полностью освободилась технологическая трубчатая печь П-2 тепловой мощностью 24.4 МВт (21 Гкал/ч). Техническое руководство завода заказало проектной организации проект реконструкции трубчатой печи для производства в ней пара. Причем заводом было поставлено несколько условий: максимально сохранить конструкцию печи; включить в схему производства пара существующий блок утилизации тепла дымовых газов от печей этой установки, использовав его аппаратуру и потоки; вновь устанавливаемое оборудование размещать на имеющихся площадях и сооружениях установки. Эти условия завода должны сделать сооружение блока производства пара максимально дешевым.

      Существующая трубчатая печь коробчатой формы, каркасная, с корпусом из металлических панелей, футерованных жаростойким бетоном. Под печи приподнят на высоту около 2 метров, в поду установлены 20 вертикально факельных форсунок. Габариты печи по корпусу: длина – 17.5м, ширина – 4.5м, высота -13.8м.

      Продуктовый змеевик печи состоит из радиантной и конвективной секций, сооруженных из хромомолибденовых труб Ø152х8 и Ø219х8 рабочей длиной 15.8м. При переделке трубного змеевика сохраняются все его основные конструкции. При этом создаются две секции: водяная и паровая. Нижние ряды труб конвекции (16 труб Ø152х8) и радиантные трубы боковых экранов (44 трубы Ø219х8) переделываются в 4-х поточный змеевик для нагрева циркулирующей воды. При этом в змеевике печи сохраняется, также, как это было, когда печь работала для нагрева нефтепродуктов, последовательное движение нагреваемой воды по трубам змеевика от нижних труб к верхним (смотрите чертеж змеевика). Этим исключается образование в змеевике паровых пробок, так как движение воды и образующихся при её нагреве паровых пузырьков направлены в одну сторону – вверх.