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煉油廠應用熱管式蒸汽發生器
本設備為一種用于煉油廠催化裂化余熱回收換熱設備，由蒸汽過熱器、蒸汽發生器和軟水預熱器組成，適用于煉油廠余熱回收產生工藝生產所必需的過熱蒸汽，具有傳熱效率高、結構緊湊、流體阻損小、無檢修、使用壽命長等優點。
１、普通列管式廢熱鍋爐與熱管式蒸汽發生器的比較
煉油廠采用普通列管式廢熱鍋爐進行煙氣余熱回收，雖有成效但不可避免普通列管式換熱器所存在的缺點，如：換熱效率低，金屬耗量大，溫差應力大，列管與管板的角焊縫極易斷裂，停車檢修非常頻繁（約2個月檢修一次），使用壽命很短，對整個生產過程的正常進行影響較大，造成很大的損失。
如何高效率的利用較少的金屬耗量對高溫煙氣進行余熱回收，以及如何避免列管式換熱器所存在的這些缺點，而且對前后連接設備不改動或基本不改動，是許多煉油廠亟待解決的問題。
一、工作原理的差別
熱管式蒸汽發生器在工作原理上具有列管式換熱器所無法比擬的優越性。
①列管式換熱器的工作原理是：高溫煙氣走管程從列管內流過，解析脫氧水走殼程從列管之間穿過，通過列管管壁進行熱交換，產生的飽和蒸汽進入汽包。整個傳熱是通過金屬壁來完成的，熱阻高，傳熱系數低，因而效率低，蒸汽產量不高。由于兩種流體的溫差較大，所以列管管端角焊縫易開裂，造成殼程、管程兩種流體相串，設備只好停車檢修。
②熱管式換熱器的工作原理：首先說明熱管式蒸汽發生器的主要傳熱元件--熱管的工作原理：熱管是一種具有極高導熱性能的傳熱元件，最早應用于航空航天行業，它通過在全封閉真空管內工質的蒸發與凝結來傳遞熱量，管外纏繞高頻焊翅片，具有極高的導熱性、良好的等溫性、冷熱兩側的傳熱面積可任意改變、可遠距離傳熱、可控制溫度等一系列優點。由熱管組成的熱管式蒸汽發生器具有傳熱效率高、結構緊湊、流體阻損小、利于控制露點腐蝕等優點。
煉油廠熱管式蒸汽發生器的工作原理：通過優化設計，采用新型換熱結構，利用了高效傳熱的熱管，設備采用對稱結構，兩側箱體通過高溫煙氣，中間設備主體走解析脫氧水。煙氣先從一側箱體的入口進入，橫掠沖刷熱管，熱量通過熱管傳遞至設備主體，產生的飽和蒸汽進入汽包。由于熱管是單支點焊接，可以自由伸縮，所以不存在溫差應力問題。
二、設備結構的差異
列管式換熱器的結構 附圖1是煉油廠原來使用的列管式廢熱鍋爐簡圖：設備為臥置，1為煙氣進口管箱，2為出汽口，3為煙氣出口管箱，4為管板，5為進水口，6為換熱管，7為鞍式支座。 高溫煙氣從煙氣進口管箱1進入，從換熱管6內通過進入煙氣出口管箱3，過冷水從進水口5進入殼體8，與煙氣通過換熱管6管壁進行熱交換，蒸汽產生后由出汽口2進入上升管。換熱管管壁溫度與端口處管板的溫度差別較大，且換熱管兩端均與管板焊接，長度方向上的自由變形受到束縛，因而產生較大的溫差應力，所以換熱管6端口與管板連接的焊縫易出現裂紋，導致冷熱兩種流體相串，不得不停車檢修。
熱管式蒸汽發生器的結構 高溫煙氣與水完全分開，其傳熱是通過熱管傳遞的，即冷熱流體即使在熱管損壞的情況下也不會相串。經過熱管換熱計算確定了箱體的外形尺寸，其橫截面為方形，既保證了熱管表面不易積灰，也保證了熱管具有較高的傳熱系數和熱管的攜帶極限；經過水動力循環計算，確定了設備主體的合理尺寸、內部熱管的長度及熱管合理的排布方式。由于是通過熱管內工質的蒸發與凝結來傳遞熱量，所以冷熱流體是完全被分開的，即使幾根熱管損壞，煙氣和水、水蒸汽都不會相串，因而使用壽命比列管式換熱器長很多，一般達到5-6年，且生產期間無須頻繁檢修，只是在正常大修時做例行檢查即可。整個設備的結構可保證對周圍其它設備不做很大的調整，安裝非常簡單。
該換熱器在青州宏潤煉油廠、昌邑石化煉廠等多家煉油廠使用后，取得了良好的效果，蒸汽產量提高到原廢熱鍋爐產量的2.5倍，杜絕了停車檢修，使用壽命可達6年，是原來廢熱鍋爐使用壽命的5倍。為企業創造了很高的經濟效益，設備投資在4個月內即可收回。
