加热炉清灰装置的研制与应用

王洪涛

（中国石化管道储运分公司鲁宁输油处，山东 邹城 273500）

一、研发背景

鲁宁线目前在用加热炉15台，为徐州管道技术作业分公司生产的管式快装加热炉，型号GW8000(5000)-Y/6.4-Y。每年在加热炉退出运行后，都要对加热炉炉膛的积灰进行清理。以往的做法是人工用扫帚和铲子等工具清灰，对清灰人员的健康有损。为此需要研制一种自动清灰装置来替代人工清灰。

二、自动清灰装置的工作原理

加热炉炉膛清灰装置利用强力负压泵的强大吸力，通过连接管把尘粒吸入壳体的室内，气流放大下行出风筒底部迅速上反进入过滤室，较大颗粒灰尘被下行的气流甩入储灰箱，微小颗粒被上反的气流带入过滤室，经过滤袋隔离附着在滤袋上，清灰装置顶部的洁净室设有喷管，空压机产生的压缩空气由喷管喷出，高压气体使滤袋振动，使附着在滤袋上的微小颗粒脱落掉入灰斗，洁净气体随强力负压泵引至出气管排出。

清灰装置工作原理（见图1）：当光电感应器感应到1#灰箱满时，则由PLC控制器按程序关闭该室的气阀，该室的入口、出口被密封，5s（时间可调）后开始两次振灰（0.2s一次，时间可调）；振完5s后升降汽缸落下，5s后推动汽缸把灰箱顶出；此时可拿出装满灰的袋子，储灰箱内装入新袋子，顶出3min（时间可调）后收回，5s后升降汽缸再升起，5s后进出气阀打开，完成该室储灰箱的清理。第一室积灰清理完毕后，该室工作，再清理第二室，如此反复进行，清灰效率很高。

三、自动清灰装置的技术特点

1.性能

图1 清灰装置结构及工作原理图

（1）整套清灰系统具有数字自动控制功能。

（2）采用重力除尘技术与布袋过滤技术集成化设计，能够满足炉膛内清灰的要求，无扬尘和二次污染。

（3）装置的结构新颖，清灰效率高，能在不同输油站移动使用。

（4）通过控制滤袋滤尘运行中气流通过滤料的速度（称为过滤速度），对于大于0.1μm的微粒，滤尘效率可达99%以上。

2.特点

（1）加热炉炉膛清灰器结构采用创新的模块组设计理念，通过控制气动阀门，实现不同两室灰袋自动切换，达到两室轮转不停地清灰。

（2）自动化程度高，应用PLC自动控制技术，实现清灰过程自动控制。

（3）具备数字控制清除积灰，吸力强大、吸管长、效果理想。

（4）过滤袋采用先进方法做拒水防油处理。

（5）清灰装置杆的头部可以根据需要变换使用不同形状的清洁刷。如：清理底灰，可用平形的清洁刷；清理炉管上积灰时，可以换用弧度清洁刷；清理边角部位的积灰，可以使用清灰杆直接吸抽积灰。

四、实际应用效果

2010年，加热炉炉膛清灰装置研制成功并在睢宁输油站试用，满足了清灰的各项技术要求，清灰效率高，无扬尘，操作、移动方便，并保障了员工的身心健康。实际效益分析如下。

1.经济效益

应用加热炉炉膛清灰装置每年每台加热炉节约资金0.8万元，鲁宁处总计在用加热炉15台，每年节约清理费用12万元。

2.社会效益

可有效地解决加热炉人工清灰时，对清灰者的粉尘伤害。

目前，中国石化管道储运分公司多条输油管道共有70多台在用加热炉，每年都需进行清灰，加热炉炉膛清灰装置市场应用前景广阔。

[1]白云川.芳烃加热炉在线清灰技术的工业应用[J].石油化工安全环保技术,2009,25(2)：9-11.

[2]白洁人.天津轧钢五厂研制应用加热炉空气换热器自行清灰装置[J].节能信息，1994(1)：14-15.