杜伦，康英英
（陕西延长中煤榆林能源化工股份有限公司，陕西 榆林 718500）
［摘 要］陕西延长中煤榆林能源化工股份有限公司甲醇（联合）装置（以天然气、煤为原料）转化系统采用庄信万丰一段蒸汽转化工艺，其助燃空气预热器自开车后就没有达到预期效能，使得烟气热量后移、逃逸，降低了转化炉的热效率，增大了引风机的负荷和运行风险，成为转化炉负荷提升的瓶颈。为此，针对助燃空气预热器运行问题及其影响，论述改造的必要性，据实际运行情况确定设计计算依据之设计参数。经分析与测算，助燃空气预热器进行更新改造后，可进一步降低排放烟气温度，明显提升热量回收率，节省燃料天然气与脱盐水用量，减少设备腐蚀，节省设备维修成本，延长设备使用寿命，提高引风机运行的平稳性，从而实现转化系统的节能降耗与减排，助力转化系统的安、稳、长、满、优运行。
［关键词］甲醇装置；转化系统；助燃空气预热器；运行问题；改造必要性；设计参数；预期改造效果
［中图分类号］TQ051.5 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2023）06-0026-04
0 引 言
陕西延长中煤榆林能源化工股份有限公司（简称榆林能化）甲醇（联合）装置（以天然气、煤为原料）转化系统采用庄信万丰一段蒸汽转化工艺，其特点主要是流程短、甲烷转化率高、操作弹性大。天然气蒸汽转化炉于2013年建成，是当时亚洲最大的转化炉，其燃烧器发热量高达419 MW。助燃空气预热器是转化系统的关键设备，对提高转化炉的热效率至关重要，直接影响着转化系统的热量平衡、能耗，对系统的长周期、满负荷、优质运行尤为重要。设计上，空气经鼓风机加压后与转化炉烟气在助燃空气预热器中完成热量交换，烟气温度由413 ℃降至161 ℃，助燃空气吸收的显热送入转化炉辐射段利用，达到余热回收利用的目的——助燃空气预热器回收热量49.4 MW，转化炉热效率约90%。
榆林能化甲醇装置转化系统助燃空气预热器自开车后就没有达到预期的效能，其出口烟气温度不仅严重偏离设计参数，而且增大了引风机的负荷和运行风险，成为转化炉负荷提升的瓶颈。2015年助燃空气预热器新增了4个换热模块（原设有12个换热模块），同时对引风机进行扩能改造，改造后引风机出力大幅提升，但助燃空气预热器的换热效果仍欠佳；2016年对转化炉余热回收系统进行第二次改造，在转化炉烟气进入助燃空气预热器之前的过渡段上增设预转化原料气预热器（E06）和燃料气预热器（E26）两组换热盘管，改造后，进入助燃空气预热器的转化炉烟气温度降低70～80 ℃，但助燃空气预热器出口烟气温度仍较高，设置在助燃空气预热器出口烟道顶部的温度计显示为250 ℃、设置在烟道底部的温度计显示为230 ℃，转化炉整体热效率仅约87%，未能达到设计要求。目前，榆林能化正在分析与论证助燃空气预热器更新改造的必要性，更新改造的难点与解决方法，以及预期的改造效果。以下对有关情况作一简介。
1 空气预热器系统工艺流程及设计参数简述
转化炉烟气与空气在助燃空气预热器中进行热量交换，将空气加热至设计温度后送入转化炉烧嘴处作为助燃空气；转化炉烟气进入烟气热回收烟道，所用换热盘管分成6个独立的单元来回收热量，分别为高压蒸汽过热器（E04，2组盘管组成）、转化炉进料预热器（E05，2组盘管组成）、预转化炉进料加热器（E06，3组盘管组成）、原料天然气预热器（E07，1组盘管组成）、燃料气预热器（E26，1组盘管组成）、助燃空气预热器（E08，1组16个换热模块组成）。烟气通过对流段的各组换热模块完成热量交换，回收热量后的烟气由引风机送至烟囱排入大气。
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