Skal- och rörvärmeväxlare i massafabriker för ånguppvärmning av tung olja

Pulp Mill använderskal- och rörvärmeväxlare

Skal- och rörvärmeväxlare används i massafabriker för ånguppvärmning av tung olja, som sedan överförs till oljeeldade pannor för att ge en stabil värmekälla för torkningsprocessen.

I massafabriker är användningen av skal- och rörvärmeväxlare (skal- och rörvärmeväxlare) för att realisera den termiska energycykeln för ångvärmning Tung olja → Oljepanntillförsel → Torkningsprocess en mycket effektiv och stabil energianvändningslösning.

 

Arbetsprincip
Värmeöverföringsväg
Ångsida: mättad ång (4-10 bar, 150-180 examen) från avfallsvärmepanna eller kraftvärmesystem kommer in i skalets sida av värmeväxlaren, frigör latent värme och kondenseras i flytande vatten.
Tung oljesida: Lågtemperatur Tung olja (initial 40-60 examen) flyter genom röret, absorberande ångvärme och uppvärmning till 90-120 grad, viskositet från 200-400 CST ner till 15-50 CST, för att uppfylla pannan som atomiserade förbränningskrav.
Kondensatåtervinning: Kondensat (80-100 examen) återförs till pannsystemet genom fällan och inser en sluten slinga.

Processkontrollpunkter
Ångtrycket måste fluktuera stadigt med mindre än eller lika med ± 0. 5 bar för att undvika överdrivna fluktuationer av tung oljetemperatur.
Flödeshastigheten för tung olja styrs vid 1. 5-2 m\/s för att förhindra låghastighetskokning.
Utloppstemperaturen styrs av PID med en noggrannhet på ± 2 grader.

 

Urval
Rörpaket: 316L rostfritt stål föredras, vilket är svavelkorrosionsbeständigt (svavelinnehållet i tung olja kan vara upp till 3%) och har god värmeledningsförmåga (16 W\/(MK)).
Skal: Kolstål fodrat med antikorrosionsbeläggning, ekonomi och hållbarhet.
Vikplatta: Perforerad rostfritt stålstruktur, tryckfallet reduceras med 15-20% jämfört med den traditionella enstaka bågtypen.

Antikokning av optimering
Strukturell design: Röret med variabel diameter förbättrar flödeshastigheten till 1,8 m\/s, vilket minskar risken för koluppbyggnad.
Rengöring online: Konfigurerad med roterande rörborstsystem, borttagning av automatisk skala var 8: e timme.
Övervakningsmedel: Distribuerad fiberoptisk temperaturmätningsnätverk övervakar rörväggstemperaturavvikelser i realtid.

Synergi med pappersprocess
Ångkällintegration

Utnyttjar huvudsakligen avfallsvärme ånga från alkaliåtervinningspannan (45%) och kraftenhetsenhet (30%) för att minska den primära energiförbrukningen.

Backupgaspanna (15%) säkerställer oavbruten drift av torklinjen.

Torkning av energieffektivitetsförbättring

Graderad uppvärmning: Pannan genererar 300 graders varm luft för primär torkning och 180 graders cirkulerande varmluft för sekundär torkning.

Återvinning av avfallsvärme: Panna rökgas (200 grader) förvärmar tung olja till 60 grader, vilket minskar ångbelastningen.

Felsökning och underhåll
Typiskt felträd

Otillräcklig tung oljetemperatur: kan komma från lågt ångtryck, tilltäppta fällor eller kokning av rörväggar.

Onormalt tryckfall: indikerar en skadad vikningsplatta eller igensatt oljeledning.

Underhållsstrategier

Dagligen: Kontrollera ångtryck och temperatursensorkalibrering.

Månadsvis: Flush Pipe Side -skärmar och testtätningar.

Årlig: Kemiskt rena rörbuntar, mätning av ultraljudstjocklek för att kontrollera för korrosion.

Ekonomiska fördelar och miljövänlighet

Kostnadsjämförelse

Jämfört med ett elektriskt värmesystem minskar ångvärmeutbyteslösningen årliga energikostnader med 44,8% (2,6 miljoner dollar\/år för en anläggning med en årlig kapacitet på 300, 000 ton, till exempel).

Underhållskostnaderna minskas med 37,5% och utrustningens livslängd förlängs till mer än 15 år.

Utsläppsminskningseffekt

Co₂ -utsläpp minskade från 12, 000 ton\/år till 6 800 ton, en minskning med 43,3%.

Kondensat är 100% återvunnet, vilket minskar avloppsbehandlingsbelastningen.