换热器、热交换器防腐涂料研究论述

换热器 ZX6M换热器、热交换器除了用专用的 ZS 陶瓷防腐涂料减少腐蚀，延长使用寿命还可以通过其他方法解决，、降低介质的侵蚀性，可以通过除去介质中的溶解氧和氧化剂以控制应力腐蚀，降低介质中 Cl-的质量浓度，严格控制介质中硫的质量浓度也是控制应力腐蚀的有效措施。、完善换热器结构构造，为避免残留液和沉积物的滞留，焊接时尽量采用双面对接焊和连续焊，避免搭接焊和点焊。在焊接工艺中应 100%填补焊丝,以保证焊缝成型良好。、减小残余应力，根据实际经验，引起应力腐蚀破裂的应力主要是残余应力，而残余应力主要是由冷加工以及焊接引起的内应力所构成。对冷加工件和焊接件进行热处理，有助于消除残余应力，从而也有助于防止应力腐蚀的产生。常采用应力退火热处理消除残余应力或其他消除残余应力的方法，如水压试验、振动时效及锤击等。、电化学保护法，应力腐蚀断裂是应力作用下的阳极溶解过程。因此，可以采用电化学保护的方法控制。电化学保护方法不但可以防止应力腐蚀断裂,而且在保护参数选用得当的条件下即使产生了裂纹仍可使其停止扩展。可采用牺牲阳极保护或表面喷涂耐蚀金属的方法。、加入缓蚀剂，缓蚀剂防止腐蚀不锈钢的应力腐蚀破裂发生在活化电位区，必须使用吸附型缓蚀剂对其覆盖。在金属表面形成致密吸附膜，抑制了金属腐蚀过程。6、清洗换热器、热交换器，北京志盛威华防腐涂料专家建议，换热器、热交换器清洗可采用循环清洗，通过泵把清洗液打入循环水系统内部进行循环，这种方式对板片结垢后的清洗效果较好。第二种是拆开清洗，如果换热器通道被杂质堵塞时就只有拆开来逐个清洗。换热器的清洗一般选用有较强的渗透、剥离、清洗和缓蚀能力的清洗药剂，进行了投运前的清洁处理，可使腐蚀事故大大减少。文章关键词：参考链接： 据中国化工节能技术协会驻会副理事长方晓骅介绍，目前，化学工业每年消耗能源 3 亿吨标准煤，且 60%是通过工业炉 (窑)消耗的。比如：生产乙烯的裂解炉和加热炉约有 200 个；电石炉包括密闭炉和内燃炉，约有 400 个，其中 60%是内燃炉；生产黄磷的电炉，不同容量的约有 150 个，大多数是小型电炉；纯碱生产所使用的煅烧炉和石灰窑，约 100 个(座)；合成氨生产用煤气发生炉、变换炉、气化炉、一段转化炉、二段转化炉，约有 4500 个；生产钙镁磷肥的高炉约有 60 个；生产炭黑的工业炉约有 100 个；生产硫酸以硫黄为原料的焚硫炉和以硫铁矿为原料的沸腾焙烧炉约有 2000 个；生产盐酸的合成炉约有 150 个；生产泡花碱的工业炉约有 60 个；生产其他无机化工产品、有机化工产品的工艺炉和加热炉，更是量大面广。;重灰煅烧 A 炉汽室大修是南化公司连云港碱厂近期的重要项目。此次大修将重点解决蒸汽系统瓶颈问题，消除影响系统稳定运行的隐患，确保在当前黄金生产期内产能效益双提升。图为煅烧车间技术人员正在查看炉汽室内部情况。(特约记者朱华南摄);工业炉的能耗受多个因素的影响，但是节能的主要措施一般都离不开优化设计、改进设备、回收余热利用、加强监测控制和生产管理等。 方晓骅告诉记者。川化股份有限公司化肥厂就是从优化设计着手，来实现工业炉节能目标的。据悉，该厂于 1990 年建成了国内首套国产化日产 600 吨合成氨装置，到现在已经运行了 21 年。因运行年限较长，一段炉对流段 6 组盘管均出现了结垢严重的现象，换热效率持续下降，严重影响了一段炉烟气余热的回收，造成了装置能耗上升。在装置大修中多次对一段炉对流段盘管进行人工清洗，排烟温度较清洗前虽有所降低，但排烟温度与设计值相差仍然很大，大量高温烟气放空造成装置能耗上升。;山西丰喜华瑞煤化工有限公司 2 台 35 吨循环流化床锅炉耐火材料换为可塑料后，热效率提高了 15%。图为该公司技术人员正在对 2号锅炉进行改造。(闫俊荣摄);川化股份有限公司副总经理郭彦介绍说，为了降低排烟温度，充分回收烟气余热，2011 年 10 月至 2012 年 1 月，公司对日产 600 吨合成氨厂一段转化炉的对流段进行了节能改造，将对流段的盘管进行了重新布置。具体改造包括：在原料天然气盘管后增设一组烟气废热锅炉盘管；将原蒸汽过热盘管增设高温段(热端)，并用 U 型管与低温段(冷端 )连接；将空气 蒸汽预热盘管与混合原料气盘管位置进行交换；全部换热管均改用翅片管。对于这次技改的效果，郭彦给记者算了一笔账：公司在今年 3 月开车后，烟气排烟温度从 210下降到 160，接近设计值 151，从而大大降低了烟气余热损失；技改后吨氨能耗下降了约 2.5 吉焦，吨氨的天然气消耗降低 63.174 立方米，每天可节约成本 56856.6 元，每月可节约 170.5698 万元。;江西六国化工有限责任公司热电 2 号 35T/H 煤粉炉节能技改项目实施后，煤粉炉的吨蒸汽煤耗由原来的 230 千克下降为 180 千克。图为该项目点火煮炉现场。(特约记者黄耀振摄); 通过优化设计来提高工业炉能源利用率的还有中国石化股份有限公司茂名分公司。在改造前，该公司乙烯装置裂解炉 H-111 运行中存在运行负荷不能达到设计值、排烟温度高、热效率低以及运行周期短等问题，且原设计为两台裂解炉共用一台风机，不利于炉膛负压的控制及节能降耗。通过可行性分析研究，中国石化化工事业部选定该炉作为样板炉进行改造。改造内容主要包括：辐射段炉管由 48U 型改为 CBL-V 改进2-1 型炉管；上原料预热段 6 排管束更换并增加 14 排管束，以及增加 4 排锅炉给水预热段；引风机电机改为变频控制；辐射段炉管安装扭曲片；对辐射炉膛保温衬里全面更换。; 部分石化企业齐聚成都，共同探讨工业炉(窑)的节能技术。(本报记者郑璐摄)茂名分公司工艺主管师崔俊华告诉记者： 这次样板炉改造，时间紧、任务重、质量要求高、施工难度大，但通过我们的精心组织，不断优化施工统筹，使裂解炉恢复了设计运行负荷，运行周期提高至 100 天以上，热效率由改造前的 92.6%提高至 95.6%。 加强监测，处处找寻节能点我国工业炉的能源消耗大，浪费严重，普遍存在空气过剩系数过大的问题，这主要是由于调节手段的落后。因此，提高热工检测与控制技术水平，特别是采用微机控制系统，及时精确配合和控制对减小工业炉的能耗非常重要。诸如加热炉各主要过程变量的定量控制，炉温与燃料流量的串级控制，燃料与助燃空气的比值控制以及烟道废气的含氧量控制等，具有很大的节能潜力。在河南煤业化工集团中原大化公司的工业生产中，风机和水泵是主要的耗电设备。风机的流量控制是通过调节挡板的开度来实现的。然而这种方法能耗较高，经济效益较差，造成设备损坏快，维修难度大，运行费用高。在实际运行中，系统需求的风量会随工况、产量的变化而变化，相当大部分功率消耗在挡板的截流过程中，从而造成能源的极大浪费。该公司电气车间助理工程师刘炎指出，高压变频调速控制作为一种新型的调速方法，其性能优于其他调速方式，是现代化大型企业广泛采用的一种节能控制手段。高压变频器在中原大化锅炉引风机中的应用所取得的经济效益和社会效益是显而易见的：一方面节约电能损耗，降低了锅炉给水成本；另一方面增大了系统调速范围，提高了系统运行的灵活性，大幅节省了设备的维护费用。另外，变频器高精度、宽范围的无级调速功能，不仅可以全面满足流量的动态调节需要，而且变频器属于高度智能化的新型设备，完全可以实现提高生产效率和机组自动化水平的要求。刘炎透露，经过变频改造后，在满足锅炉正常运行的情况下，电动机所消耗的有功功率明显减少，从原来的 605.36 千瓦降到 330.52 千瓦，下降了 274.84 千瓦，节电率为 45.4%。按 0.35 元/千瓦时的电价计算，年运行小时数按 8680 小时计，年可节约电量 2385611 千瓦时，年节约电费 83.4964 万元，经济效益相当显著。提高热效，回收余热也节能烟气带走的热量占燃料炉总供热量的 30%70%。方晓骅认为，回收烟气余热的最有效和应用最广的方式是采用换热器。我国近年来开发和推广应用的高效换热器有片状换热器、喷流换热器、插入件管式换热器、旋流管式换热器、麻花管式换热器、组合式换热器、煤气管状换热器和蓄热式换热器等。中国石化股份有限公司天津分公司高级工程师周天表示，在常减压装置中加热炉用燃料能耗炉占装置总能耗的 80%左右，而且常减压工艺减排在很大程度上取决于能耗的高低，其中加热炉用燃料耗量的多少就决定了排烟量，同时烟气中二氧化硫含量也就随之呈比例变化，因此提高加热炉热效率是实现常减压装置节能减排的重点。据悉，中国石化股份有限公司天津分公司炼油部联合二车间常减压装置共有两台管式加热炉，分别是常压加热炉与减压加热炉，热负荷分别为 27.8 兆瓦和 9.2 兆瓦。该装置使用的热管式余热回收系统自装置建成投产已使用 14 年，从目前传热效果及以往设备检修的情况来看，预热器热管损坏失效严重，是造成排烟温度高、排烟热损失大的重要原因。此外，加热炉辐射室及对流室炉管传热效率低，造成加热炉热负荷高。周天告诉记者，针对上述情况，车间在 2008 年设备大修中对加热炉余热回收系统进行了整体更新，采用了钢水热管加扰流子两段空气预热/烟气冷却的方式，提高传热效果。同时进行了加热炉燃料系统改造，加热炉炉管更新与除垢，对流室吹灰器维修，预热器吹灰系统改造等。在这些措施实施后，加热炉排烟热损失大幅降低，热效率提高到 91%以上，加热炉烟气中二氧化硫含量也得到下降，取得了明显的经济与环境效益。此外，中国石油长庆油田分公司在提高锅炉、加热炉系统效率方面，也摸索出一些宝贵经验。该公司找准节能降耗薄弱环节，大力开展高效节能燃烧器、远红外节能涂料等节能技术应用，尽可能地降低集输系统综合能耗。 中国石油长庆油田分公司油气工艺研究院工程师覃川介绍说，根据2009 年节能检测中心的检测，该公司锅炉平均热效率为 84.7%，加热炉平均热效率为 79.4%，和中国石油平均水平相比还存在较大的差距。部分站点锅炉、加热炉燃烧效率过低，造成能源浪费巨大。通过分析，长庆油田分公司决定针对能耗高、效率低的简易火嘴更换高效节能型燃烧器，确保空气系数 2，确保加热炉节能高效运行；并利用大修时间在油水盘管喷涂远红外节能涂料以提高加热炉热效率，减少燃料消耗量。2010 年针对陇东油田热效率不合格的 74 台加热炉实施了高效燃烧器技术，平均提高热效率达 4.16%。2010 年对 106 台加热炉实施了远红外喷涂技术，平均提高热效率达4.07%。文章关键词：参考链接： 工業爐（窯）節能經驗 小技改 大收獲 生意社 2012 年 10 月 26 日訊 作為高耗能產業的石油和化學工業，60%的能源是通過工業爐(窯)消耗的。我國石油和化工產品生產采用的工業爐(窯)量大面廣，提高工業爐(窯)能效，是石化工業節能降耗、減少二氧化碳和粉塵排放的重要途徑。因此，業內企業非常重視采用先進的節能技術，提高工業爐(窯) 的能源利用率。而且，工業鍋爐窯爐節能改造既是工信部提出的 十二五 重點節能工程，也被列入瞭國傢發改委支持的 5 項節能工程。在上月底召開的第八屆全國石油和化工節能論壇暨工業爐(窯 )集成節能技術研討會上，部分石化企業分享瞭他們的節能經驗。在他們看來，減小工業爐的能耗雖然不易，但隻要多想一想，往往一個小細節上的改動，就能在經濟效益和社會效益方面取得大收獲。優化設計，源頭節能是關鍵 據中國化工節能技術協會駐會副理事長方曉驊介紹，目前，化學工業每年消耗能源 3 億噸標準煤，且 60%是通過工業爐 (窯)消耗的。比如：生產乙烯的裂解爐和加熱爐約有 200 個；電石爐包括密閉爐和內燃爐，約有 400 個，其中 60%是內燃爐；生產黃磷的電爐，不同容量的約有 150 個，大多數是小型電爐；純堿生產所使用的煅燒爐和石灰窯，約 100 個(座)；合成氨生產用煤氣發生爐、變換爐、氣化爐、一段轉化爐、二段轉化爐，約有 4500 個；生產鈣鎂磷肥的高爐約有 60 個；生產炭黑的工業爐約有 100 個；生產硫酸以硫黃為原料的焚硫爐和以硫鐵礦為原料的沸騰焙燒爐約有 2000 個；生產鹽酸的合成爐約有 150 個；生產泡花堿的工業爐約有 60 個；生產其他無機化工產品、有機化工產品的工藝爐和加熱爐，更是量大面廣。; ; ;重灰煅燒 A 爐汽室大修是南化公司連雲港堿廠近期的重要項目。此次大修將重點解決蒸汽系統瓶頸問題，消除影響系統穩定運行的隱患，確保在當前黃金生產期內產能效益雙提升。圖為煅燒車間技術人員正在查看爐汽室內部情況。(特約記者朱華南攝) ; 工業爐的能耗受多個因素的影響，但是節能的主要措施一般都離不開優化設計、改進設備、回收餘熱利用、加強監測控制和生產管理等。 方曉驊告訴記者。 川化股份有限公司化肥廠就是從優化設計著手，來實現工業爐節能目標的。據悉，該廠於 1990 年建成瞭國內首套國產化日產 600 噸合成氨裝置，到現在已經運行瞭 21 年。因運行年限較長，一段爐對流段 6 組盤管均出現瞭結垢嚴重的現象，換熱效率持續下降，嚴重影響瞭一段爐煙氣餘熱的回收，造成瞭裝置能耗上升。在裝置大修中多次對一段爐對流段盤管進行人工清洗，排煙溫度較清洗前雖有所降低，但排煙溫度與設計值相差仍然很大，大量高溫煙氣放空造成裝置能耗上升。; ; ;山西豐喜華瑞煤化工有限公司 2 臺 35 噸循環流化床鍋爐耐火材料換為可塑料後，熱效率提高瞭 15%。圖為該公司技術人員正在對 2號鍋爐進行改造。(閆俊榮攝) ; 川化股份有限公司副總經理郭彥介紹說，為瞭降低排煙溫度，充分回收煙氣餘熱，2011 年 10 月至 2012 年 1 月，公司對日產 600 噸合成氨廠一段轉化爐的對流段進行瞭節能改造，將對流段的盤管進行瞭重新佈置。具體改造包括：在原料天然氣盤管後增設一組煙氣廢熱鍋爐盤管；將原蒸汽過熱盤管增設高溫段(熱端)，並用 U 型管與低溫段(冷端 )連接；將空氣 蒸汽預熱盤管與混合原料氣盤管位置進行交換；全部換熱管均改用翅片管。 生意社 2012 年 08 月 21 日訊 換熱器(heatexchanger)，是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設備，又稱熱交換器。換熱器是化工、石油、動力、食品及其它許多工業部門的通用設備，在生產中占有重要地位。在化工生產中換熱器可作為加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發器和再沸器等，應用更加廣泛。換熱器種類很多，但根據冷、熱流體熱量交換的原理和方式基本上可分三大類即：間壁式、混合式和蓄熱式。北京志盛威華化工工程師長期現場施工經驗瞭解，換熱器大部分應用在高溫、有腐蝕的(PH 偏高或是偏低)環境中，腐蝕結構現象非常嚴重。換熱設備利用率的高低直接影響到煉油工藝的效率以及成本的費用問題。據統計換熱器在化工建設中約占投資的1/5。因此，換熱器的利用率及壽命是值得研究的重要問題。由換熱器的損壞原因來看,腐蝕是一個十分重要的原因，而且換熱器的腐蝕是大量的普遍存在的，能夠解決好腐蝕問題，就等於解決瞭換熱器損壞的根本。 換熱器的腐蝕主要是指板片的腐蝕。均勻腐蝕和局部腐蝕是板式換熱器不銹鋼板片腐蝕的兩大類型。換熱器介質中的雜質、鹽類、氣體、微生物都會構成對管板和焊縫的腐蝕。研究表明，工業水無論是淡水還是海水，都會有各種離子和溶解的氧氣，其中氯離子和氧的濃度變化，對金屬的腐蝕形狀起重要作用。另外，金屬結構的復雜程度也會影響腐蝕形態。集中在金屬表面個別小點上深度較大的腐蝕稱為孔蝕，或稱小孔腐蝕、點蝕。在金屬表面的縫隙和被覆蓋的部位會產生劇烈的縫隙腐蝕。因此，管板與列管焊縫的腐蝕以孔蝕和縫隙腐蝕為主。從外觀看，管板表面會有許多腐蝕產物和積沉物，分佈著大小不等泡。以海水為介質時，還會產生電偶腐蝕。“雙金屬腐蝕”也是管板腐蝕的一種常見現象。北京志盛威華化工有限公司防腐塗料研究工程師長期對換熱器腐蝕總結腐蝕種類：常見的局部腐蝕有縫隙腐蝕、應力腐蝕和磨損腐蝕等類型。在周圍介質的化學或電化學的作用下，並且經常是在和物理、機械或生物學因素的共同作用下金屬產生的破壞，也即金屬在它所處環境的作用下所產生破壞。1、應力腐蝕、換熱器、熱交換器產生應力腐蝕必須具備特定的腐蝕環境和足夠大的拉伸應力。Cl-是造成應力腐蝕的另一個主要因素。Cl-半徑小，穿透力極強，很容易穿透保護膜內極小的孔隙，破壞局部鈍化膜而進入裂縫尖端生成 HCl，產生自加速催化加速腐蝕過程，同時 H+在尖端析出，滲入裂縫前緣，可使金屬脆化。溫度是引起應力腐蝕破裂的重要因素。溫度愈高時引起腐蝕的 Cl-濃度越低，也就愈易發生應力腐蝕破裂。2、電化學腐蝕、換熱器、熱交換器電化學腐蝕是最為廣泛的一種金屬的腐蝕。當冷卻水系統內部的金屬長期處於水溶液中或潮濕的大氣中，金屬表面會形成一種微電池，也稱腐蝕電池。陽極上發生氧化反應，使陽極發生溶解，陰極上發生還原反應。使得冷卻水系統內金屬腐蝕不斷進行，進而威脅到系統的安全運行。3、化學腐蝕、換熱器、熱交換器化學腐蝕中溫度對化學腐蝕影響甚大。鋼鐵在幹燥空氣中不易腐蝕，但在高溫下易被氧化生成氧化皮，其滲碳體易發生脫碳反應，使鋼鐵的表面強度和疲勞極限降低。 4、生物腐蝕、換熱器、熱交換器生物腐蝕主要是與冷卻水系統的循環水等介質接觸的金屬表面上易引起生物腐蝕。生物腐蝕的原因是由於生物體會以有機緩蝕劑為食物，生物代謝產生酸，破壞金屬耐腐蝕保護層，生物新陳代謝耗氧，造成金屬表面 O2 濃度不均而引起氧濃差腐蝕。經過多年的研究開發，結合現場的大量的換熱器防腐施工經驗現，北京志盛威華化工有限公司開發的 ZS-822 復合陶瓷高溫防腐塗料，塗料耐溫高，塗刷在換熱器、熱交換器上，在高溫下形成致密的陶瓷釉面，硬度可以達到 7H，塗層光滑自潔，抗沖擊，可以長期耐酸耐堿腐蝕，附著力強，防水防油，也可以耐住有機溶劑的腐蝕浸泡。在有一種防腐塗料，它能耐住強溶劑和混合溶劑的長期浸泡，能耐住濃硫酸、濃鹽酸的氧化腐蝕，能耐住強酸的腐蝕，能耐住高溫氯氣的腐蝕，能耐住氫氣腐蝕，能耐住