Огневые нагреватели. 25.10.21 Огневые нагреватели. 25. 10. 21 Огневые нагреватели объектов промысловой подготовки нефти Трубчатые печи типа птб
 Скачать 0.79 Mb.
|
|
25.10.21 Огневые нагреватели объектов промысловой подготовки нефти Трубчатые печи типа ПТБ Печь трубчатая блочная ПТБ-10-64 предназначена для подогрева обводненных нефтей перед аппаратами глубокого обезвоживания и обессоливания. Допускается применение для нагрева нефтяных эмульсий с повышенной коррозионной активностью и склонностью к отложению солей и механических примесей на установках подготовки нефти пропускной способностью 3; 6 и 9 млн. т/год. ПТБ – печь трубная блочная: первое число – номинальная тепловая производительность, второе – допустимое рабочее давление. Устройство трубчатой печи Печь (рис.1) состоитиз теплообменной камеры I, блока основания II и блока управления и сигнализации типа «Сатурн» III. Теплообменная камера представляет собой систему из четырех одинаковых змеевиков, выполненных из оребренных труб, служащих для передачи теплоты нагреваемой среде. Внутри камера обшита листами из нержавеющей стали, теплоизолирована. Наружная обшивка выполнена из листовой стали в виде герметичного короба. Рис. 1. Печь ПТБ 10-64 1- воздуходувки; 2 - камеры сгорания; 3 – коллектор газа к основным форсункам; 4 – дымовые трубы; 5 – коллектор газа к запальным форсункам; 6 – смотровые люки; 7 - трубопровод выхода эмульсии; 8 – трубопровод входа эмульсии; 9 - дымоотводящие устройства; 10 - взрывные окна Тепловая камера оборудована взрывными клапанами 10 и смотровыми люками 6. В нижней части боковых стенок тепловой камеры располагаются дымоотводящие устройства 9, к фланцам которых снаружи крепятся дымовые трубы 4. В нижней стенке теплообменной камеры предусмотрены люки для крепления камер сгорания 2 и соответствующие устройства для направления дымовых газов из камеры сгорания в теплообменную камеру. Тепловая камера оборудована взрывными клапанами 10 и смотровыми люками 6. В нижней части боковых стенок тепловой камеры располагаются дымоотводящие устройства 9, к фланцам которых снаружи крепятся дымовые трубы 4. В нижней стенке теплообменной камеры предусмотрены люки для крепления камер сгорания 2 и соответствующие устройства для направления дымовых газов из камеры сгорания в теплообменную камеру. Таблица 1 Технически е характ ери стики печи ПТБ -10 -64 ПОКАЗАТЕЛЬ ПТБ-10-64, ПТБ-10А Тепловая мощность,МВт(Гкал/ч) 11,6(10) Производительность по нефтяной эмульсии, кг/с(т/ч), в пределах 115,7(416,6) Темперетура на входе ,°С +5 и более Температура на выходе ,К(°С), не более (90) Топливо природный газ или попутный газ Рабочее давление в змеевике, МПа(кгс/см 2 ), не более 6,3(63) КПД не менее, % 80 Расход топливного газа, м 3 /ч 1600 Габаритные размеры (длина x ширина x высота, в собранном виде),м 14,1x5,1x10,4 Масса, т 47 Блок основания представляет собой конструкцию, предназначенную для установки теплообменной камеры с трубопроводной обвязкой и камерами сгорания 2. Там же расположены вентиляторы 1, коллектор газа к основным горелкам 3 и коллектор газа к запальным горелкам5, трубопроводы входа 8 и выхода эмульсии 7. Приборы, осуществляющие контроль и регулирование технологического процесса, находятся в блоке основания в утепленном укрытии. Блок управления и сигнализации поставляется в утепленном укрытии и служит для автоматического и ручного розжига газовых горелок, сигнализации об отклонении давления и температуры нагрева нефти от заданных. Печь ПТБ-10-64 работает следующим образом. Воздух от вентиляторов по воздуховоду подается в тангенциальный вход камеры сгорания и поступает в кольцевые пространства, образованные внутренней поверхностью корпуса и внешней поверхностью жаровой трубы. По кольцевому пространству воздух спиралеобразно движется вниз к днищу камеры, где смешивается с топливным газом, поступающим в камеру через тройник. Далее топливная смесь поступает во внутреннее пространство камеры, в котором происходит ее сгорание. Продукты сгорания топлива из четырех камер сгорания через сопла конфузоры в виде плоских струй поступают во внутреннее пространство теплообменной камеры. Скорость струй у устьев сопел-конфузоров составляет 100 - 120 м/с, а температура — 1600 - 1700°С. Струи инжектируют уже охлажденные дымовые газы из нижних боковых зон теплообменной камеры, создавая интенсивную рециркуляцию продуктов сгорания, смешиваются с ними и охлаждаются. Кратность рециркуляции продуктов сгорания в теплообменной камере составляет 2,5 - 3. Таким образом, трубы змеевиков омываются охлажденными продуктами сгорания с температурой 700 - 900°С, в результате чего передача теплоты нагреваемой среде происходит более равномерно, без местных перегревов труб змеевиков. Таблица 2 Тепловая мощность печи Тепловая мощность, МВт. Давление газа после регулирующего клапана, МПа. Температура уходящих газов (дымовых), о С. 1,5 – 2,5 0,010 – 0,015 120 – 150 2,5 – 3,5 0,015 – 0,020 250 – 300 3,5 – 6,0 0,020 – 0,025 350 – 400 6,0 – 8,5 0,030 – 0,040 450 – 500 8,5 – 11,6 0,040 – 0,050 500 – 600 В связи с вводом в начале 90-х годов дополнений и изменений в нормативные документы, касающиеся требований безопасной эксплуатации нагревательного оборудования, было принято решение о модернизации трубчатой печи ПТБ-10-64. После модернизации печи присвоено обозначение ПТБ-10А. 3. Описание конструкции: Автоматизированная трубчатая печь ПТБ-10А представляет собой комплексное изделие, включающее в свой состав ряд крупногабаритных сборочных единиц (блоков), образующих собственно теплотехническую часть печи со вспомогательным оборудованием и коммуникациями, и систему автоматизации. Трубчатая печь состоит из трех основных блоков: теплообменной камеры, блока основания печи и блока вентиляторного агрегата, кроме того, в состав печи входят четыре блока взрывных клапанов, четыре дымовых трубы, сборочные единицы трубопроводов входа и выхода нефти, трубопроводы обвязки змеевиков нагрева газа, площадка обслуживания и стремянка. Рис. 2 . Трубчатая печь типа БТП – 10А-64 ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОКАЗАТЕЛЬ ПТБ-10-64, ПТБ-10А Тепловая мощность, МВт(Гкал/ч) 11,6(10) Производительность по нефтяной эмульсии, кг/с(т/ч), в пределах 115,7(416,6) Температура на входе ,°С +5 и более Температура на выходе ,К(°С), не более (90) Топливо природный газ или попутный газ Рабочее давление в змеевике, МПа(кгс/см 2 ), не более 6,3(63) КПД не менее, % 80 Расход топливного газа, м 3 /ч 1600 Габаритные размеры (длина x ширина x высота, в собранном виде),м 14,1x5,1x10,4 Масса, т 47 Технологические блоки печи и система автоматизации трубчатой печи на месте ее применения связываются между собой и с другими объектами установки подготовки нефти в единый комплекс трубными коммуникациями, а также проводками контроля и автоматизации. Одним из основных блоков, входящих в состав трубчатой печи, является теплообменная камера, выполненная в виде металлического теплоизолированного корпуса, внутри которого размещены четыре секции змеевика из оребренных труб. Теплообменная камера имеет четыре окна для присоединения блоков взрывных клапанов. Блок взрывных клапанов имеет фланец для присоединения дымовой трубы. В двух блоках взрывных клапанов имеются змеевики для нагрева топливного газа. Для принудительной подачи воздуха к камерам сгорания, являющимися двухпроводными газогорелочными устройствами, в составе трубчатой печи предусмотрен блок вентиляторного агрегата. Блок вентиляторного агрегата представляет собой стальную сварную раму, на которой на виброизоляторах установлен вентиляторный агрегат, включающий в свой состав центробежный вентилятор высокого давления, электродвигатель, приемный и нагнетательный воздуховоды.. Теплообменная камера печи снабжена четырьмя дымовыми трубами для вывода из нее охлажденных продуктов сгорания топлива в атмосферу, площадками обслуживания и стремянкой для обслуживания взрывных предохранительных клапанов, расположенных на ее боковых поверхностях. В торцевой стенке корпуса теплообменной камеры имеется штуцер для подвода пара, обвязанный в единую систему трубопроводов пожаротушения. 4. Принцип работы печи: Нагреваемый продукт, при своем движении по секциям змеевика, нагревается за счет тепла, отдаваемого продуктами сгорания топливного газа, сжигаемого в четырех камерах сгорания и поступающего в пространство теплообменной камеры. Нагреваемый продукт из змеевиков теплообменной камеры направляется для дальнейшей подготовки 5. Преимущества конструкции: Характерной особенностью данной печи является более благоприятный, в сравнении с печами других типов, тепловой режим поверхностей нагрева, обеспечивающий "мягкий" нагрев продукта в трубах змеевиков и тем самым предотвращающий коксообразование. Этот режим, при котором поверхности труб змеевиков получают равномерный нагрев, достигается путем создания достаточно равномерного поля по всему внутреннему объему теплообменной камеры за счет интенсивной рециркуляции продуктов сгорания топлива. Применение для змеевиков оребренных труб, определенным образом расположенных в пространстве теплообменной камеры, обеспечивают повышенную теплонапряженностъ поверхности нагрева. Интенсивная рециркуляция продуктов сгорания в печи достигается созданием высокой скорости движения продуктов сгорания во внутреннем объеме теплообменной камеры, получаемой в результате сжигания топлива в специальных камерах сгорания и установки дефлекторов у конфузоров камер сгорания. Применение принудительной подачи воздуха в камеры сгорания обеспечивает хорошее смещение топливного газа с воздухом, стехиометрическое сгорание топливной смеси и рециркуляцию продуктов сгорания в объеме теплообменной камеры при небольшом избыточном давлении в ней. 6. Основные отличия печи трубчатой ПТБ10Э от печи ПТБ-10А Общая компоновка печи сохранена, проведены следующие изменения и нововведения: 1. Применена электрическая система управления с внедрением микропроцессорной системы автоматизации, что обеспечивает возможность работы в составе АСУТП объекта. Отпала необходимость приобретения компрессорной установки для поддержания давления в пневматической линии, т.к. все исполнительные механизмы запорной арматуры заменены на электрический привод. 2. Системой автоматизации предусмотрены дополнительно: - контроль опасной концентрации газа в теплообменной камере; - контроль соотношения газ - воздух, что обеспечивает более полное сгорание топливного газа. Печь ПТБ-10Э-64 ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОКАЗАТЕЛЬ ПТБ-10А Тепловая мощность, МВт(Гкал/ч) 5,5-13,9(5-12) Производительность по нагреваемому продукту, кг/с (т/ч), в пределах 5 ,5-138,8(200-500) Нагреваемая среда Нефть, нефтяная эмульсия с содержанием сероводорода в попутном газе до 0,1% по объему Температура нефтяной эмульсии, К(°С): на входе в печь, не менее 278(5) на выходе из печи , не более 363(90) Давление в продуктовом змеевике МПа(кгс/см 2 ), не более 6,3(63) Топливо природный или попутный нефтяной газ, осушенный и очищенный, с содержанием сероводорода не более 0,002% массовых Давление топливного газа МПа(кгс/см 2 ), в пределах: на входе в печь 0,1-0,3(1-3) перед камерой сгорания 0,005-0,05(0,05-0,5) Коэффициент полезного действия, %, 85 3. Применена электрическая система управления с внедрением микропроцессорной системы автоматизации, что обеспечивает возможность работы в составе АСУТП объекта. Отпала необходимость приобретения компрессорной установки для поддержания давления в пневматической линии, т.к. все исполнительные механизмы запорной арматуры заменены на электрический привод. 4. Системой автоматизации предусмотрены дополнительно: - контроль опасной концентрации газа в теплообменной камере; - контроль соотношения газ - воздух, что обеспечивает более полное сгорание топливного газа. 5. С целью повышения КПД печи, который равен 85%, в теплообменной камере дополнительно установлены однорядные змеевики, расположенные вдоль боковых стен. 6. С целью обеспечения сохранности теплообменной камеры в случае хлопка газовоздушной смеси, увеличена площадь взрывных клапанов, которые установлены снаружи в потолочной части теплообменной камеры. 7. В теплообменной камере установлены змеевики для подогрева топливного газа в зимнее время до температуры + 65°С. 8. Печь снабжена двумя вентиляторными агрегатами для параллельной работы с возможностью регулирования производительности каждого из них. Вентиляторы с электродвигателями соединены муфтовым соединением. 9. Вместо будки ГРП в блоке основания печи применена установка газорегуляторная шкафная УГШ-С. В результате проведения модернизации, печь ПТБ-10Э более надежна в эксплуатации и отвечает всем требованиям нормативной документации и запросам потребителей. 7. Описание конструкции печи ПТБ-10Э-64: Технологические блоки печи и система автоматизации печи на месте применения связываются между собой и с другими объектами подготовки нефти трубными коммуникациями, кабельными силовыми проводками, а также проводкам и контроля и автоматики. Камера теплообменная выполнена в виде металлического теплоизолированного корпуса, внутри которого размещены продуктовые змеевики из оребренных труб. Продуктовый змеевик печи является четырехпоточным. Снаружи теплообменной камеры, на потолочной части крепятся дымовые трубы, площадка со стремянкой для обслуживания пяти взрывных предохранительных клапанов. В торцевых стенках корпуса камеры имеются штуцера для подвода инертного газа, либо пара от системы пожаротушения и штуцер, обвязанный трубопроводом и приборами контроля довзрывоопасной концентрации воздушной среды. Кроме того, для осмотра внутреннего объема теплообменной камеры в процессе работы на торцевой стенке со стороны стремянки имеются две гляделки с встроенными термостойкими стеклами. Теплообменная камера своим нижним основанием монтируется на блоке основании печи, представляющей собой стальную сварную пространственную конструкцию. В пределах блока основания печи размещены четыре камеры сгорания (реакторы горения) для сжигания топлива, трубопроводы подачи топлива к камерам сгорания и их запальным устройствам, воздуховод принудительной подачи воздуха на горение, соединяющийся при помощи тройника, мягких вставок и коробов подвода воздуха с двумя блоками вентиляторных агрегатов. Рамы вентиляторов посредством виброизоляторов соединены с соответствующими основаниями, предназначенными для их установки на фундаменты. 8. Принцип работы печи: Продукт, подлежащий нагреву, поступает во входной коллектор, где его температура и давление измеряется приборами, далее он направляется по четырем трубопроводам в теплообменную камеру. В теплообменной камере осуществляется процесс теплообмена между продуктами сгорания газового топлива, омывающими наружные поверхности труб змеевиков и нагреваемой средой, перемещающейся внутри. В теплообменной камере, кроме продуктового змеевика, размещены змеевики подогрева топливного газа, в которых газ, в зимний период эксплуатации нагревается, до температуры 65 °С. Топливный газ поступает на печь от автономного ГРП через змеевик подогрева или минуя его, в зависимости от температуры окружающей среды. Переключение потока газа, в данном случае осуществляется запорными органами. В случае повышения давления газа, в отключенном змеевике выше входного, происходит его переток через обратный клапан. 9. Пуск печи в работу Перед пуском печи в работу необходимо: проверить внешним осмотром поверхность нагрева печи, запальник, продувочную свечу, исправность контрольно - измерительных приборов; проверить отсутствие посторонних предметов в топке; проверить исправность подлежащего включению газопровода и установленных на нём кранов и задвижек (краны на горелке должны быть закрыты, а продувочные свечи открыты); проверить работу автоматики безопасности, исправность освещения, наличие пара в системе пожаротушения печи; проверить работу шиберов и полностью их открыть; плотно закрыть воздушные шибера на горелках; Запуск печи необходимо производить в следующем порядке: 1. Открыть задвижку на выходе жидкости из печи. 2. Открыть задвижку на входе жидкости в печь, установить нормальный расход через змеевик, убедиться в герметичности змеевика. 3. Включить вентиляторы. 4. Открыть заслонку на выходе вентиляторов. 5. Подать газ на общий коллектор, открыв задвижку в ГРУ. При заполнении топливным газом обвязочных газопроводов печи не допускается присутствие людей не участвующих в запуске. 6. Убедившись, что вентиль к продувочной свече заполняемого коллектора полностью открыт, плавно открыть задвижку на стояке заполняемого коллектора и подводящего газопровода. 7. Газопровод и коллектор продуть газом в течение не менее 5 минут, затем плавно закрыть вентиль на отводе от коллектора к продувочной свече. 8. Через дренажные вентили продувочных свечей необходимо спустить скопившийся в коллекторе конденсат, после чего дренажные вентили плотно закрыть, затем закрыть задвижку на стояке заполненного газом коллектора. 9. Открыть поочередно задвижки на горелках. 10. Пуск печи в работу осуществляется автоматически с пульта управления БУС - 10. Ручной поджог производиться при недостаточно надёжной работе запальных горелок. Пуск печи в работу разрешается только при наличии потока нагреваемой среды в змеевике и всей системе технологических трубопроводов. Когда система подготовлена к автоматическому пуску, подаётся команда: « Внимание! Пуск». При этом нужно включить питание на стойку управления и сигнализации, нажав на кнопку «Сеть 220В». 11. После того как на блоках пламени загорятся лампочки: «Готовность», нужно включить систему автоматического пуска, подняв тумблеры в верхнее положение (после включения тумблера розжиг запальных и основных горелок осуществляется автоматически). 12. Постепенно увеличивая тепловую нагрузку печи отрегулировать температуру нагрева нефти согласно технологическому регламенту. (Тепловая мощность печи повышается через каждые 30 минут в последовательности, указанной в таблице 9.2). Таблица 2 Тепловая мощность, МВт. Давление газа после регулирующего клапана, МПа. Температура уходящих газов (дымовых), о С. 1,5 – 2,5 0,010 – 0,015 120 – 150 2,5 – 3,5 0,015 – 0,020 250 – 300 3,5 – 6,0 0,020 – 0,025 350 – 400 6,0 – 8,5 0,030 – 0,040 450 – 500 8,5 – 11,6 0,040 – 0,050 500 - 600 При попадании в камеры сгорания вместе с газом конденсата необходимо немедленно перекрыть вентили подачи газа на печь и спустить конденсат. При прекращении подачи газа необходимо немедленно перекрыть запорную арматуру на вводе газопровода и у печи. 10. Ручной розжиг печи ПТБ - 10 Убедившись в нормальном расходе нефти через змеевики печи и в соответствии давления газа перед горелками «Технологической карте работы печи», приступить к розжигу. Продуть топку воздухом. Время продувки 5 минут. Розжиг печи должны вести 2 (два) человека. Зажечь переносной запальник. Горящий запальник ввести через смотровое отверстие в топку к выходным отверстиям зажигаемой газовой горелки. Убедившись, что переносной запальник работает устойчиво, медленно открыть вентиль перед горелкой. При вводе запальника в топку, проверке его работы и зажигании горелки следует стоять сбоку от смотрового окна во избежание ожога от случайного выброса пламени. При розжиге горелок постоянно следить за давлением газа в коллекторе. При падении давления газа в коллекторах ниже 0,2атм. прекратить розжиг топки, закрыть вентили. Розжиг производить после восстановления давления до рабочего. После розжига основных горелок, а также после каждого увеличения тепловой нагрузки необходимо следить визуально (через смотровой люк с торцевой стороны теплообмен ной камеры) за состоянием пламени, а также обращать внимание на температуру уходящих газов. 11. Остановка печи ПТБ - 10 Остановка печи должна производиться в следующей последовательности: понизить давление топливного газа пилотным механизмом регулятора давления газа; оставить печь работать на малом тепловом режиме не менее 30 минут; после истечения 30 минут давление топливного газа понижается до нулевого значения путём закрытия клапана регулятора давления; в случае длительной остановки необходимо отключить пульт управления от сети питания, нажав на кнопку «ОТК» автоматического выключателя АП - 50 на стойке управления. Для полной остановки печей необходимо закрыть задвижки на выходе из печи сырьевого потока. 12. Требования безопасности при эксплуатации печи ПТБ - 10 Систематически наблюдать за горением, процессом сгорания, не допускать дымления, Периодически производить анализ дымовых газов. Содержание угарного газа (СО) в дымовых газах должно находиться в санитарных нормах. Следить за давлением газа в коллекторах. Оно должно соответствовать режимной карте печей ПТБ - 10, также следить (на ощупь) за температурой наружных стенок камер горелки. Пламя горелки, подача воздуха к которому отрегулирована правильно, имеет вид коротких голубоватых язычков, горит нормально. Недостаточное открытие заслонки (мало воздуха) характеризуется жёлтым длинным пламенем иногда с копотью. Появление у нормально отрегулированной горелки длинного синего пламени свидетельствует о поступлении влажного газа. При этом необходимо продуть газовый сепаратор, дренировать конденсат. Систематически проверять мыльным раствором герметичность трубопроводов, кранов и резьбовых соединений, результаты проверок отмечать в эксплутационном журнале и вахтенном журнале. 13. Требования безопасности при аварийной остановке печи ПТБ – 10 Во всех случаях аварийной ситуации оператор должен руководствоваться оперативной частью плана ликвидации аварий. Работа печи должна быть прекращена в следующих случаях: давление сырья поднимается в системе выше 16 кгс/см 2 , несмотря на соблюдение всех требований, указанных в инструкциях; при неисправности взрывных предохранительных клапанов; при неисправности манометров и невозможности определить давление жидкости по другим приборам; в змеевиках, коллекторах, трубопроводах обнаружена течь жидкости, потение, пропуск газа в сварных швах, фланцевых и резьбовых соединениях; при неполном количестве крепёжных деталей фланцевых соединений; при любой неточности в системе аварийной защиты и сигнализации печи; пожара, непосредственно угрожающего блоку печей или одной печи если значения величин рабочих параметров технологического и теплового режима не соответствуют режимной карте эксплуатации ПТБ – 10. В случае порыва змеевика необходимо немедленно перекрыть задвижки входа и выхода сырья из печи и открыть задвижки сброса сырья змеевика в аварийную ёмкость, включить пожаротушение и подать пар в камеру. Порыв змеевика определяется по интенсивному выходу копоти дымовых газов из дымовых труб и резкому увеличению температуры дымовых газов по щитовому прибору, а также непосредственным осмотром через смотровой люк теплообменной камеры, если это не угрожает обслуживающему персоналу. Работы по ремонту оборудования печей, связанные с применением открытого огня и возможностью образования открытого искрения, должны осуществляться по нарядам - допускам на производство газоопасных и огневых работ, согласованным с главным инженером и местной пожарной охраной. Автоматизированный комплекс подогрева нефти АКПН Назначение АКПН Автоматизированный комплекс с микропроцессорной системой автоматизации предназначен для нагрева нефтяных эмульсий при их промысловой подготовке и транспортировке. Комплекс разработан на базе печей серии ПТБ-10 и представляет собой дальнейшее развитие модельного ряда трубчатых блочных печей. Автоматизированный комплекс подогрева нефти АКПН позволяет: - Повысить качество ведения технологического режима и увеличить срок службы технологического оборудования; - обеспечить технологический режим работы, предусмотренный регламентом работы УПН; - повысить качество ведения технологического режима и увеличить срок службы технологического оборудования; - повысить оперативность действий персонала и улучшить условия его труда; - сократить потребление топлива и уменьшить объем вредных выбросов в атмосферу Технические характеристики АКПН Показатель АКПН Тепловая мощность печи, МВт (Гкал/ч) 11,6 (10) Производительность по нефтяной эмульсии, т/ч (м 3 /ч), в пределах 200–540 220–600 Температура на входе, °С, не менее +5 Температура на выходе из печи, °С, не более +90 Топливо газ, нефть Рабочее давление в змеевике, МПа (кгс/см 2 ), не более 6,3 (63) КПД, % 85 Габаритные размеры (д х ш х в, в собранном виде), м 21,0 х 4,3 х 9,3 Масса, т, не более 55 Устройство и принцип работы АКПН Теплообменная камера представляет собой объемную металлическую конструкцию, состоящую из сварного профильного проката, наружных и внутренних ограждающих обшивок, пространство между которыми заполнено теплоизоляционным материалом. Для повышения экономичности печи внутри теплообменной камеры размещены восемь секций змеевика, изготовленные из стальных бесшовных труб со спиральным оребрением. Змеевики расположены симметрично, слева и справа от продольной оси камеры. Принцип работы теплообменной камеры: дымовые газы из камер сгорания через сопла-конфузоры в виде плоских струй поступают во внутреннее пространство печи. Скорость струи у устьев сопел-конфузоров составляет 100–120 м/с, температура 1600–1700°С. Струи, имеющие высокую кинетическую энергию, инжектируют уже охлажденные дымовые газы из нижних боковых зон теплообменной камеры, создавая интенсивную рециркуляцию продуктов сгорания. Данный процесс при этом сопровождается развитым радиационно-конвективным теплообменом между рециркулирующими дымовыми газами и центральными секциями продуктового змеевика. Применение принципа рециркуляции позволяет за счет снижения температуры в центральной части печи до 800…900°С обеспечить выравнивание теплонапряженности по поверхности нагрева, применить оребренные трубы и тем самым повысить среднюю теплонапряженность поверхностей нагрева до 80 кВт/м 2 Введение конвективной секции с дополнительными змеевиками является отличительной особенностью АКПН от печи ПТБ-10. Данное нововведение направлено на повышение технико-экономических показателей работы установки с 70% до 85%. Далее частично охлажденные продукты сгорания направляются в конвективную секцию, образованную продольными перегородками и внутренней стенкой теплообменной камеры, где, омывая однорядные змеевики, охлаждаются и выводятся в атмосферу. Одновременно с целью обеспечения возможности работы установки на резервном жидком топливе первые от оси ряды труб (слева и справа) выполнены без оребрения. Блок основания печи предназначен для установки на нем теплообменной камеры, монтажа камер сгорания, сборочных единиц воздуховода, трубопроводов и арматуры подачи топливного газа к камерам сгорания и запальным горелкам. Из центробежных вентиляторных агрегатов высокого давления воздух, необходимый для горения, по воздуховоду подается во ввод камеры сгорания и поступает в пространство, образованное внутренней поверхностью корпуса и внешней поверхностью жаровой трубы. По этому пространству воздух спиралеобразно движется вниз к днищу камеры и смешивается с топливным газом, поступающим в камеру сгорания через перфорированный колпак. Вращение потока воздуха с большой скоростью обеспечивает его движение с высокой турбулентностью в нижней части камеры сгорания в зоне ввода топливного газа. В результате этого происходит интенсивное смешение воздуха с газом и обеспечивается высокая степень полноты сгорания топливной смеси. Блоки жидкотопливных горелок размещаются со стороны торцевых стен теплообменной камеры и представляют собой укрытия с размещенными горелками. Укрытия необходимы для обеспечения требуемых условий эксплуатации горелок (температура окружающей среды не ниже –10°С) и исключения внешнего воздействия при нахождении их в резерве. Печь снабжена двумя вентиляторными агрегатами, смонтированными для совместной работы в параллельном режиме при помощи воздуховодов и мягких вставок. Вентиляторный агрегат дооборудован кожухом воздухозаборным, виброизолятором и рамой для установки на бетонные фундаменты. Система автоматизации АКПН Установка снабжена микропроцессорной системой автоматизации, обеспечивает: - автоматический розжиг на основном и резервном видах топлива (с предварительной продувкой газовой линии и вентиляцией топочного пространства); - автоматический вывод на рабочий режим; - автоматическое поддержание заданной температуры продукта на выходе; - оптимизацию режима горения с коррекцией по содержанию О 2 в уходящих дымовых газах; - диагностику состояния змеевиков (по температуре потоков нефти на выходе из змеевика); - защиту, сигнализацию и блокировку работы печи при аварийных отклонениях основных параметров технологического процесса; - контроль загазованности в застойных зонах, привязка к существующей системе пожаротушения; - регулирует подачу воздуха на горение инвертором (частотно- регулируемым приводом) при работе на основном топливе. Система автоматизации АКПН осуществляют контроль и регистрацию следующих параметров: - температуры и давления в коллекторах входа и выхода нагреваемого продукта соответственно в установку и из нее; - температуры потоков нефти на выходе из змеевика; - давления топливного газа (жидкого топлива) после регулирующего клапана; - расхода нагреваемого продукта и топлива; - температуры уходящих дымовых газов; - наличие пламени в камерах сгорания и горелках; - контроль загазованности в теплообменной камере и коллекторе вентилятора перед розжигом установки. Промышленный контроллер обрабатывает сигналы от датчиков и выдает команды на открытие или закрытие исполнительных механизмов оборудования АКПН. Алгоритм работы системы автоматизации предусматривает автоматическое управление электрозадвижками на нефтяных трубопроводах в случае возникновения пожара и разгерметизации змеевиков. Задание: 1. Изучить материалы лекции. 2. Ответить на вопросы: конструкция и принцип действия печи ПТБ-10? основные отличия печи трубчатой ПТБ10Э от печи ПТБ-10А? пуск, остановка и привала ТБ при аварийной остановке печи? назначение, устройство и принципа работы АКПН. |