【乙烯裂解】乙烯裂解炉一级急冷器（废热锅炉）制造难点是什么？国内可以制造吗？

乙烯裂解炉一级急冷器（废热锅炉）制造难点是什么？国内可以制造吗

网上搜索，这个设备的图片都很少

夹套设计还有就是Y 型件部位的衬里设计是难点。

大部分客户选择进口急冷锅炉，但国内也有制造厂家，如：哈尔滨电力设备总厂。

智者明 发表于 2022-3-1 19:11
大部分客户选择进口急冷锅炉，但国内也有制造厂家，如：哈尔滨电力设备总厂。

1998年，完成大庆石化8台急冷锅炉的制造，顺利实现急冷锅炉产品的首次国产化，填补了国内空白；
2003年，完成大庆石化M/N裂解炉16台急冷换热器的制造，实现首次与急冷换热器行业国际巨头KBR公司的合作，至今运行良好；
2004年，完成大庆石化H裂解炉16台急冷换热器的制造，实现首次与国内急冷换热器行业首x i设计院—天华院的合作，至今运行良好；
2006年，完成茂名石化12台急冷换热器的制造，至今运行良好；
2006年，完成辽阳石化3台急冷换热器的制造，至今运行良好；
2006年，完成广州石化2台急冷换热器的制造，首次实现U型套管式双程急冷换热器的制造，至今运行良好；
2007年，完成上海石化6台急冷换热器的制造，至今运行良好；
2008年，完成天津100万吨/年乙烯工程36台急冷换热器的制造，已投运，且运行良好；
2009年，完成镇海100万吨/年乙烯工程30台急冷换热器的制造，已投运，且运行良好；
2009年，完成吉化18台急冷换热器的制造，首次实现斯密特型急冷换热器的制造，已安装；
2010年，完成扬子石化9台急冷换热器的制造，已安装；
2010年，完成广州石化2台急冷换热器的制造，已安装；
2010年，完成吉化16台急冷换热器的制造，已安装；
2011年，完成武汉石化12台急冷换热器的制造，已安装。

15        2011年        武汉石化（80万吨/年）乙烯裂解炉急冷换热器        12        2012年
16        2013年        盘锦石化小乙烯裂解炉急冷换热器        2        2014年
17        2013年        镇海石化乙烯裂解炉急冷换热器        8        2014年
18        2014年        广东惠州中海油（百万吨/年）乙烯裂解炉急冷换热器        40        2016年
19        2015年        兰州石化急冷换热器备件（单根管）        120根        2016年
20        2016年        上海惠生急冷换热器        4        2017年
共计：247台及120根套管备件

RedLee_ZZHI 发表于 2022-3-1 17:03
夹套设计还有就是Y 型件部位的衬里设计是难点。

感觉这个结构不一样，没有外壳？？？、

智者明 发表于 2022-3-1 19:11
大部分客户选择进口急冷锅炉，但国内也有制造厂家，如：哈尔滨电力设备总厂。

RedLee_ZZHI 发表于 2022-3-1 17:03
夹套设计还有就是Y 型件部位的衬里设计是难点。

RedLee_ZZHI 发表于 2022-3-1 17:03
夹套设计还有就是Y 型件部位的衬里设计是难点。

智者明 发表于 2022-3-1 19:11
大部分客户选择进口急冷锅炉，但国内也有制造厂家，如：哈尔滨电力设备总厂。

就只有这个厂家吗

沙漠里的游鱼 发表于 2022-3-2 07:58
就只有这个厂家吗

好像国内做得多的只有这家，国外厂家也只有3、4家。

智者明 发表于 2022-3-2 11:07
好像国内做得多的只有这家，国外厂家也只有3、4家。

这个和现场看到的不一样呢，没哟外壳

【乙烯裂解】裂解炉设备部件讨论汇总贴
https://bbs.hcbbs.com/thread-3308724-1-1.html
(出处: 化海川流-海川化工论坛网)

急冷换热器在高温和高压条件下操作，管壳程的热膨胀差较大，易引起较大的轴向应力，尤其在裂解气入口端，由于温度高、热强度大，这就为入口管板的结构设计带来很大困难。如设计不当，会在管板、管子及其连接处产生很大的热应力，极易造成急冷换热器泄漏和失效。因此，目前急冷换热器入口端均采用加强型薄管板、椭圆形集流管等特殊结构，以适应高温和高压操作条件。
急冷换热器为立式管壳式结构，高温裂解气从下部进入上部流出，裂解气走管程，汽水混合物走壳程。
为了适应高温和高压操作条件，急冷换热器在结构设计上主要有以下特点 [1]  :
a.采用挠性薄管板和弹性连接件共同吸收管壳程的热膨胀差。急冷换热器的管板必须承受高压蒸汽造成的负荷，并允许管束和筒体间有不同的热膨胀量。新型急冷换热器上部和下部均采用挠性薄管板和弹性连接件，挠性薄管板和弹性连接件固有的弹性有利于吸收换热管和筒体之间的热膨胀差，减小热应力。另外，由于管板较薄，管板沿壁厚方向的温度梯度较小，因此热应力较小，这就减少了管板失效的可能性。
b.采用内孔焊急冷换热器管子与管板的连接处是最容易损坏的部位，所以管子与管板的连接十分重要，特别是入口管板，由于裂解气温度高，热强度大，损坏的几率更大。为了提高管板和换热管连接的可靠性，新型急冷换热器入口管板与换热管的焊接采用内孔焊，内孔焊不仅有好的焊接强度，而且消除了管子与管板之间的间隙，不
会发生间隙腐蚀，内孔焊还可以使焊缝处于水侧的冷却之下，降低了焊缝温度，提高了焊缝的可靠性。
c.薄管板和管口的热防护。如前所述，急冷换热器的入口部位，由于存在高温高速气流的热冲击，使该处热强度极高，必须妥善地采取热防护措施，否则管板和管口处容易因热应力、热疲劳和高温腐蚀而损坏。为了防止高温裂解气将管板和管口烧坏，新型急冷换热器入口管板外表面敷有5 ~10mm的耐热合金堆焊层，对入口管板可以起到良好的保护作用。
d.裂解气的流量分配。为了将裂解气均匀分配到换热管中，采用CFD模拟技术对裂解气入口流道进行了专门设计，能将裂解气均匀分配到换热管中。急冷换热器入口流体分布器中还设有防焦挡板，一方面可以防止高温裂解气中夹带的焦粒对管板的冲刷，另一方面也可以起到使裂解气均匀分配的作用。
e.汽水混合物入口和出口均设有导流装置，使汽水混合物以一定速度流过管板，防止流体短路，对管板进行充分冷却。
f.为了改善焊缝的受力状况、保证焊接质量并易于进行无损检测，承压焊缝尽可能采用对接焊缝。

智者明 发表于 2022-3-1 19:11
大部分客户选择进口急冷锅炉，但国内也有制造厂家，如：哈尔滨电力设备总厂。

2014年 8月10日，齐鲁乙烯裂解装置中的6台急冷换热器在齐鲁石化机械制造公司研制成功，其中3台已应用在齐鲁乙烯裂解装置上平稳运行60天。10月10日，齐鲁石化机械制造公司隆重举行新型急冷换热器产品推介会。中石化、山东省特监院淄博分院、北京 SEI、上海惠生、齐鲁石化等相关部门的领导和国内化工设备知名专家近30人出x i了会议。

新型急冷换热器是乙烯裂解装置中的核心设备之一。是在高温差作用下的易损设备，以往均依靠进口。该设备的主要工作原理是在极短的时间内把高温状态下的乙烯裂解气的温度极速降低，保持裂解气的稳定，提高三烯回收率，因此，该设备工况恶劣、技术要求高。

该设备制造主要难点是，一、裂解气入口端换热管与管板间连接焊缝的焊接，该接头的型式为深孔对接焊，管径规格为Φ63.5×6.5mm,，在据管板端面58 mm处进行深孔焊接，焊接难度极大，最为关键的是不允许返修，一旦在某区域出现焊接缺陷，则整台设备就报废了，必须一次焊接成功，保证100%合格。二、裂解气出口端组合接头在预应力状态下的焊接，关键是第一层的焊接，以不填丝熔化焊为主，难度极大，且焊后不允许返修，同样要求必须一次焊接成功。三、管板的机加工精度高，尤其是裂解气入口端管板加工，是整台设备制造成功与否的关键，管桥及换热管孔的尺寸精度要求极为苛刻，必须采用专用数控镗铣床机械精准加工。四、换热管的预拉伸，预拉伸的目的是在换热管及管板上预加一个反作用力，用于抵抗设备在运行过程中由高温差所产生的巨大内应力，故预拉伸量的过大或过小都会严重影响急冷换热器的使用寿命。

智者明 发表于 2022-3-1 19:11
大部分客户选择进口急冷锅炉，但国内也有制造厂家，如：哈尔滨电力设备总厂。

乙烯裂解炉是乙烯装置的龙头，急冷换热器系统和燃烧系统是乙烯裂解炉中的关键设备。天华院具体承担裂解炉用“急冷换热器系统”和“燃烧系统”研制和设计工作。天华院研发人员充分发挥该院在裂解炉用急冷系统和燃烧系统研发方面技术优势，通过采用最先进的线性结构，使急冷换热器具有换热管管径大、质量流速低、阻力降小、出口温度低、蒸汽产量高、操作周期长等优点；采用燃料分级、烟气再循环技术，开发出低NOx燃烧器，满足裂解炉工艺和环保要求。

该成果是一项在应用基础研究、高选择性裂解技术、高效分离技术、高效催化剂技术、绿色高效专项技术、重大装备设计与制造技术等领域实现全面创新的新型技术成果。该项成果建立了完整的乙烯全流程研发平台、模型及数据库；开发了裂解、高效分离、新型催化剂及绿色高效的节能减排综合利用配套技术。该成套技术总体处于国际领先水平，引领了乙烯技术持续创新，推动乙烯产业及下游相关产业的快速发展，经济效益及社会效益十分显著。

目前，天华院已开发出先进的线性急冷换热器500多台、新型大能力急冷换热器100多台、低NOx燃烧器2000多台，目前已全部投入运行，广受用户好评。

这是一级急冷换热器-薄管板型，采用深孔焊的结构形式，这些年此类设备做了一百多台了吧