Типы воздухоподогревателей. На предприятиях нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности для утилизации теплоты дымовых газов применяются воздухоподогреватели и котлы-утилизаторы.

Для котлов-утилизаторов характерны большая металлоемкость и низкий КПД (40—70 %), их применение допускается только в тех случаях, когда ТЭЦ не обеспечивает НПЗ паром нужных параметров и в необходимом количестве. [2[.

Воздухоподогреватели применяются для подогрева воздуха и снижения температуры уходящих дымовых газов, они повышают КПД печей на 10—15 %, снижают расход топлива, предотвращают закоксовывание горелок, а более глубокое окисление продуктов сгорания уменьшает загрязнение атмосферы [3].

По принципу передачи теплоты от газов к воздуху воздухоподогреватели подразделяются на рекуперативные (трубчатые) и регенеративные (вращающиеся).

В рекуперативных воздухоподогревателях передача теплоты происходит непрерывно через металлическую стенку, с одной стороны которой проходят горячие дымовые газы, с другой — воздух. Рекуперативные воздухоподогреватели бывают стальные (трубчатые и пластинчатые), чугунные (ребристые, ребристо-зубчатые) и стеклянные.

Самый распространенный тип — трубчатый подогреватель — выполняется из труб диаметром 40 и 51 мм с толщиной стенки мм, собранных в секции (кубы). Он имеет большую массу и объем. Дымовые газы проходят внутри вертикально расположенных труб. Воздух движется по межтрубному пространству.

Пластинчатые воздухоподогреватели из прямых стальных листов малоэффективны и почти не выпускаются. Поверхность их забивается механическими примесями, и они быстро выходят из строя.

Пластинчатые чугунные воздухоподогреватели в связи с их повышенной коррозионной стойкостью представляют определенный интерес. Их применение целесообразно при сжигании высокосернистых топлив, имеющих высокую точку росы, так как они хорошо противостоят коррозионному воздействию. Благодаря значительной толщине стенки труб (8—10 мм) более износоустойчивы, чем стальные. Однако из-за металлоемкости находят применение лишь в небольших установках [4].

Стеклянный трубчатый подогреватель применяют там, где стальной подвергается сильной коррозии и становится неэкономичным. Основные недостатки стеклянных воздухоподогревателей: сложность заделки труб в металлические трубные доски, высокая стоимость (на 50—70 % дороже стальных), низкая прочность.

Таблица 7.2. Характеристика основных типов воздухоподогревателей [5]

Стеклянный трубчатый воздухоподогреватель предназначен для работы в области более низких температур (110—100 °С), при этом предварительного подогрева воздуха для защиты от коррозии не требуется; его рационально использовать в качестве холодной ступени трубчатых или регенеративных воздухоподогревателей, что позволит снизить температуру уходящих газов до 100 °С и защитить основной воздухоподогреватель от коррозии.

В настоящее время эксплуатируются (табл. 7.2) воздухоподогреватели следующих основных типов: трубчатые рекуперативные (ВТР) конструкции ВНИИНефтемаша, с рециркуляцией части горячего воздуха (рис. 7.1); стальные трубчатые конструкции ВНИИПИНефть с предварительным подогревом воздуха в калориферах горячей водой или отработанным паром; чугунные из ребристых и ребристо-зубчатых труб конструкции Башоргэнергонефть (рис. 7.2).

Опыт эксплуатации воздухоподогревателей на трубчатых печах показал, что применяемые в настоящее время конструкции несовершенны и при сжигании высокосернистого топлива быстро выходят из строя из-за забивания труб отложениями и интенсивной коррозии. На ряде предприятий срок эксплуатации воздухоподогревателей составляет 1—1,5 года и менее.

Создание современных комбинированных установок, увеличение единичных мощностей трубчатых печей делают все более неэкономичным применение трубчатых воздухоподогревателей.

Новые возможности открывает использование регенеративных вращающихся воздухоподогревателей (РВП), которые до настоящего времени не нашли широкого применения
в отечественной нефтеперерабатывающей промышленности, хотя использование их в энергетике, металлургии, а также на НПЗ за рубежом показало высокую эффективность.