加熱爐煙道擋板存在的問題與改進

李 林

（中石化管道儲運公司管道技術作業分公司，江蘇 徐州 221008）

1 煙囪擋板存在的問題

煙囪擋板安裝在煙囪，用以調節煙氣阻力、負壓，還可以控制火焰長度，從而達到控制溫度均勻分布的目的。早期煙囪擋板由地面手動調節機構調節其開度，近年來由于用微機控制加熱爐操作，已改用電氣調節，亦有保留手動調節手段，以備發生事故時使用。

加熱爐煙囪擋板所處環境惡劣，加熱爐燃燒時，煙氣中含有水蒸氣、二氧化硫等酸性氣體，容易在煙囪擋板處凝結形成低溫露點腐蝕；煙氣中的灰份會沉積在煙囪擋板上，增加轉動阻力；煙氣運行溫度較高，會使煙囪擋板形成高溫氧化。由于加熱爐每年有近7個月的停運時間，加重了煙囪擋板的銹蝕，使煙囪擋板不能正常轉動，嚴重時甚至抱死，失去調節功能。長期以來，煙道擋板是加熱爐設計制造中的難題之一。

煙囪擋板的手動操作不能連續、精確控制爐膛負壓，因此普遍存在加熱爐運行負壓偏高的問題，個別輸油站甚至將煙囪擋板置于全開狀態，使爐膛負壓高達-140～-200 Pa，致使煙囪排煙溫度升高30℃以上，爐效降低2～3個百分點，既增加運行成本，又加大了環境污染。

由于加熱爐定時吹灰導致煙塵排放污染環境，公司下決心進行除塵改造，使吹灰時的含塵煙氣進入除塵系統，吹灰后再切換到煙囪正常排放。除塵改造要求煙囪擋板頻繁切換，煙囪擋板一旦抱死，將直接影響除塵系統的正常工作。

2 煙囪擋板結構和控制系統的改進

2.1 煙囪擋板及控制系統改進

（1）原煙囪擋板及控制系統。煙囪擋板由擋板軸、軸套、擋板和連接螺栓組成；擋板和擋板軸通過螺栓連接在一起，軸套焊接在煙囪上，通過調節軸的轉動來調節擋板開合。煙囪擋板的開閉通過鋼絲繩由卷揚機控制，以前采用手動卷揚機，后改用電動卷揚機，均不能很好的控制爐膛負壓。

擋板、擋板軸和軸套采用碳素鋼Q 235-B制造，由于加熱爐運行過程中發生不同程度的銹蝕，影響了擋板軸的轉動靈活性，后將軸套材料改為ZCuPb10Sn10，但其運行一段時間后，擋板軸和軸套間仍然發生了銹蝕。

（2）煙囪擋板改進。改進后煙囪擋板材質改用耐酸不銹鋼06Cr 19Ni 10Ti，其抗耐氧化腐蝕、酸腐蝕和低溫露點腐蝕性強，不會因長期閑置而發生銹蝕。同時改進了擋板結構，改進后的煙囪擋板為密封型，擋板簡圖見圖1。按軸的數量可以分為單軸煙囪擋板、多軸煙囪擋板。

①同時煙囪擋板結構改為密封型式，降低了煙氣對軸套密封面的腐蝕。②擋板軸冷端放在二個圓形支承刀口上，保證了軸承永遠在同心位置上，解決了啟動阻力大、受熱軸變形彎曲而產生刮套管的問題。③采用了可調螺釘，可以控制軸受熱伸長或軸傾斜而引起走軸，避免了擋板與襯里相接觸產生摩擦乃至卡住不動現象。

圖1 煙囪擋板外形圖

（3）煙囪擋板控制系統改進。擋板的控制由操縱機構實現，操縱機構由連桿機構和電子執行器組成，連桿一端連接擋板軸，一端連接電子執行器（見圖2、圖3）。電子執行器的轉動帶動擋板軸轉動，而電子執行器中控制器通過爐前柜連接到加熱爐控制電腦上，既可以通過終端控制電腦控制電子執行器，也可以通過現場爐前柜上控制器進行現場控制。在終端電腦增加一路模擬量調節系統，進行少量的程序組態，就可以實現煙囪擋板負壓自動控制目標。煙囪擋板實現遠程操作，降低了操作人員勞動強度。自控方案選擇爐膛出口負壓值為控制對象，通過調節煙囪擋板開度，將負壓準確控制在-30～-60 P a范圍之間。

圖2 煙囪擋板圖

圖3 煙囪擋板操縱機構圖

2.2 煙囪擋板安裝、維護和保養

（1）密封擋板與密封板之間應有95%以上的長度接合，焊接密封板應在擋板安裝后進行。

（2）出廠前和現場施工完畢后都應進行檢驗，應達到開關靈活、閉合嚴密、開關位置正確。

（3）擋板調節系統應在擋板關閉時調整，同時開關指示應為“關”；當擋板全開時，開關指示應為“開”。

（4）煙囪擋板在使用中如沒有發生超溫時，填料二年更換一次。如在長期超溫下工作，加熱爐停爐時，要作全面檢查。

（5）定期檢查密封擋板是否變形，閉合是否嚴密，可通過分析不同部位煙氣含量或停爐時打開檢查。

3 結語

改進后的煙囪擋板克服了原煙囪擋板的性能缺陷，可以保證加熱爐夏季停爐后不發生銹蝕，擋板軸轉動靈活可靠。通過提高煙囪擋板自動化程度，降低了工人的勞動強度，同時使加熱爐的負壓得到精確控制，降低了排煙溫度，提高了爐效，實現節能減排的目標。