常減壓裝置加熱爐節(jié)能防腐噴涂效果分析

王燕文

中國(guó)石油化工股份有限公司濟(jì)南分公司 山東 濟(jì)南 250101

1 施工背景

某煉油廠常減壓裝置共設(shè)有常壓爐、減壓爐兩座圓筒加熱爐，均為2012年裝置初建時(shí)安裝，加熱爐規(guī)格分別：常壓爐F101（Φ7160×16000）、減壓爐F102（Φ5840×14000），爐壁防腐采用涂刷兩遍環(huán)氧富鋅底漆加兩遍脂肪族丙烯酸樹(shù)脂聚氨酯面漆的傳統(tǒng)工藝，但在裝置開(kāi)工后的逐年服役過(guò)程中，爐壁漆層多處脫落造成母材裸露，且整體褪色嚴(yán)重，節(jié)能、防腐及美觀效果差。

2 維修計(jì)劃

經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)查驗(yàn)，提報(bào)加熱爐爐壁節(jié)能防腐專(zhuān)項(xiàng)維修計(jì)劃，結(jié)合市場(chǎng)中現(xiàn)有的加熱爐節(jié)能防腐涂層工藝技術(shù)，擇優(yōu)選擇采用水性陶瓷保溫隔熱漆對(duì)加熱爐爐壁及附屬鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行節(jié)能?chē)娡?，?duì)加熱爐風(fēng)道及空氣預(yù)熱器等設(shè)備采用傳統(tǒng)的環(huán)氧底漆加聚氨酯面漆的方法進(jìn)行防腐涂刷，以達(dá)到加熱爐整體節(jié)能、防腐和美觀的效果。

3 施工內(nèi)容及要求

噴涂前需要對(duì)爐壁表面進(jìn)行動(dòng)力除銹，除銹后金屬表面需達(dá)到St3級(jí)，對(duì)原防腐層粘結(jié)較牢固的，無(wú)需將原防腐層除掉，只需對(duì)原防腐層表面進(jìn)行人工處理即可。經(jīng)處理過(guò)的爐體及鋼結(jié)構(gòu)表面，應(yīng)及時(shí)噴涂上防腐涂料，間隔時(shí)間不應(yīng)超過(guò)8h。

噴涂應(yīng)采用高壓無(wú)氣噴涂機(jī)，噴嘴流量一般控制在3.5～6.5L/min，噴槍噴涂時(shí)，噴嘴距被噴涂面應(yīng)在300～500mm以?xún)?nèi)。噴涂機(jī)壓力調(diào)整以涂料剛好出槍分散為佳，壓力不宜過(guò)大，一般調(diào)整在25～35kg/cm2，以免擊碎中空陶瓷球。施工環(huán)境溫度在24小時(shí)內(nèi)須大于5℃，施工一遍后在環(huán)境溫度為25℃時(shí)應(yīng)干燥2～8h后，方可進(jìn)行第二遍施工。

前十遍噴涂厚度應(yīng)不小于0.08mm，后十遍噴涂厚度不小于0.1mm，以確保施工質(zhì)量，總施工厚度依據(jù)被保護(hù)體設(shè)計(jì)要求確定，最小厚度不小于0.18mm，爐壁節(jié)能?chē)娡渴褂玫乃蕴沾杀馗魺崞嵊昧看蠹s為1.4kg/㎡/mm。

4 節(jié)能效果分析

節(jié)能效果根據(jù)加熱爐加工同樣物料所用的燃料的使用情況來(lái)確定噴涂前后節(jié)能效果最為直接、有效，但在實(shí)際生產(chǎn)中難以穩(wěn)定加工物料的完全一致性，且燃料的熱值也無(wú)法穩(wěn)定，故節(jié)能效果的的評(píng)價(jià)分析主要采取加熱爐爐壁熱量的損失作為對(duì)比數(shù)據(jù)。

4.1 噴涂前后數(shù)據(jù)對(duì)比

節(jié)能?chē)娡壳?，?duì)加熱爐F101、F102爐壁進(jìn)行測(cè)溫記錄，噴涂完成后對(duì)加熱爐F101、F102爐壁進(jìn)行測(cè)溫對(duì)比。以常壓爐F101為例，噴涂前后輻射室自爐底往上選擇4圈，每圈均等選取12個(gè)測(cè)點(diǎn)，作為一組，對(duì)流室及輻射室頂部各均等選取6個(gè)測(cè)點(diǎn)作為一組，各組溫度對(duì)比情況如表1所示。

表1 F101噴涂前后各組測(cè)點(diǎn)溫差 ℃

節(jié)能?chē)娡亢螅x取天氣情況、加工情況與與噴涂前溫度記錄時(shí)相當(dāng)?shù)娜デ闆r進(jìn)行測(cè)溫記錄，噴涂前后天氣情況及加熱爐負(fù)荷情況分別如表2、表3所示。

表2 噴涂前后測(cè)溫時(shí)天氣情況

表3 噴涂前后測(cè)溫時(shí)加熱爐負(fù)荷

在經(jīng)過(guò)對(duì)比加熱爐輻射室、對(duì)流室各測(cè)點(diǎn)處溫差下降，F(xiàn)101、F102爐壁表面平均溫差為14.5℃、14.6℃，而加熱爐爐壁等各處向外散失的熱量是加熱爐的能耗損失的重要部分，伴隨爐壁溫度的降低，這部分損失的能量將大大的降低，節(jié)能效果明顯。

4.2 噴涂前后節(jié)能效果計(jì)算

噴涂前后節(jié)能效果計(jì)算見(jiàn)表4。

表4 噴涂前后節(jié)能效果計(jì)算

加熱爐F101、F102若僅按照?qǐng)A柱結(jié)構(gòu)計(jì)算，其散熱面積分別為534.4㎡、373.4㎡，但現(xiàn)場(chǎng)爐壁外對(duì)加熱爐起加固的鋼結(jié)構(gòu)由于與爐壁直接接觸，溫度與爐壁基本一致，且在該次節(jié)能?chē)娡恐幸策M(jìn)行同等噴涂，噴涂前后溫差與爐壁基本一致，應(yīng)該也要計(jì)入散熱面積中。

如此加熱爐F101、F102的散熱面積與噴涂面積一致，分別為1076㎡、810㎡。

取瓦斯的熱值為780kcal/t，全年取8400h，則可節(jié)省燃料如下見(jiàn)表5：

表5 節(jié)省燃料

裝置加熱爐節(jié)能?chē)娡咳昕晒?jié)省燃料168.77t+126.63t=295.4t，節(jié)能效果明顯。

取2022年8月某煉油廠裝置成本中燃料干氣（半成品A）每噸價(jià)格為2605.00元為基準(zhǔn)（全年價(jià)格波動(dòng)幅度小于100元）。

全年經(jīng)濟(jì)效益為：

295.4×2605≈76.95萬(wàn)元 經(jīng)濟(jì)效益明顯。