二氟一氯甲烷过热蒸汽炉底防超温绝热措施

2016-06-06陈秀琳谢小刚

化工生产与技术 2016年6期

陈秀琳，李波，谢小刚

（中昊晨光化工研究院有限公司，四川自贡 643201）

二氟一氯甲烷（F22）过热蒸汽炉操作温度高达1 000～1 200℃，保温绝热工作尤为重要。1台F22过热蒸汽炉炉底绝热材料为耐火高温石棉板（厚度200 mm）+普通型耐火陶瓷纤维（厚度130 mm），理论上预测该炉底温度应该在60℃以内，而实际上该炉炉底外表面温度最高可达200℃以上，严重超温。

1 超温原因分析

过热蒸汽炉炉底结构见图1。

图1 炉底结构Fig 1 Structure of furnace bottom

分析其主要原因有4个：

1)裂解炉辐射段布置有高温过热蒸汽管道，且管道底部设有金属限位套管，炉底内膛四周套管直接与炉底护板焊接，使炉膛内1 100℃通过套管上端受热直接传递至炉底护板；

2)裂解炉炉底中心点火器ϕ800 mm筒体使炉膛内1 100℃通过其内壁和筒体上端直接传递至炉底护板；

3)裂解炉炉底人孔门没有保温层，使炉膛内1 100℃通过耐火层直接传递至炉门钢板；

4)过热蒸汽炉保温材料开裂脱落、保温效果差等原因造成。

鉴于前2种情况属设备结构问题，只对后2种原因进行整改。

2 整改措施

2.1 保温材料

选用性能良好的保温材料对炉底进行保温绝热。

1)刚玉浇注料。密度≥2.8 g/cm3，耐火度1 790℃，抗压、抗折强度（(110±5)℃）分别≥90、≥11 MPa，抗压、抗折强度（1 100℃烘后）分别≥120、≥13 MPa。

2)高铝型耐火陶瓷纤维。Al2O3质量分数≥48%，密度＜200 kg/m3，导热系数（平均20℃）≤0.05 W/(m·K)，最高使用温度1 260℃。

3)高温密封胶泥。主要用于纤维制品粘贴。密度1.8～2.0 t/m3，稠度300 s，最高使用温度1 200℃，粘结强度（110℃×24 h）≥4.0 MPa。

4)绝热浇注料。使用温度1 000℃，密度800～1 000 kg/m3，导热系数（1 000℃热面）＜0.16 W/(m·K)，抗压强度（110℃）≥6 MPa，抗折强度（110～815℃）≥1.5 MPa。

2.2 施工方法

1)拆除炉底原耐火衬里层并清理干净。

2)导向管、燃烧器等外壁用高铝型耐火陶瓷纤维均匀涂抹高温密封胶泥错缝粘贴共1层（厚度20 mm），代替高铝型纤维绳以利膨胀。

3)在炉底钢板内壁用高铝型耐火陶瓷纤维均匀涂抹高温密封胶泥错缝粘贴共13层耐火陶瓷纤维260 mm（压厚≥180 mm），错缝距离大于150 mm。

4)裂解炉炉底人孔门底部保温用高铝型耐火陶瓷纤维厚度180 mm，耐火层浇注厚度为150 mm（如图2所示）。并在炉门上焊接φ10 mm的耐热不锈钢高度为300 mm的“Y”锚钉。

图2 炉底衬里结构Fig 2 Structure of furnace bottom lining

5)浇注刚玉浇注料，浇注厚度为150mm，并敷设ϕ6 mm的耐热不锈钢，间距为150 mm×150 mm。浇注时高铝型耐火陶瓷纤维上面铺设1层塑料布并设置形膨胀缝，耐火混凝土间隔为1.5 m×1.5 m留“ㄣ”膨胀缝（约10 mm，用高铝型耐火陶瓷纤维δ10 mm填充密实），振动到位，以无汽泡为准，使耐火材料振动坚实，严格保养耐火材料。

6)裂解炉炉底中心点火器底部与炉体的连接处用3层（厚20 mm）的高铝型耐火陶瓷纤60 mm（压厚≥20 mm）保温。