尾气焚烧余热锅炉“中国造”

  历时近4年的科研攻关，该锅炉在普光气田投用，填补了国内空白，形成3项关键技术，获得4件国家授权专利，不仅生产成本不足进口设备的一半，而且交货周期缩短
  [中国石化新闻网2018-09-20]“掌握自主设计话语权，让我们在设备国产化道路上越走越自信。”近日，中原油田普光分公司设备管理部主任尹琦岭手握一份文件，激动之情溢于言表。
  在这份文件上，写着集团公司对“天然气净化装置尾气焚烧余热锅炉国产化研制”项目的鉴定意见：国产尾气焚烧余热锅炉的成功投用，填补了国内空白，综合指标达国际先进水平，经济、社会效益显著，建议在国内同类装置中推广应用。
  遭遇外商“掐脖子”的窘境
  在普光气田天然气净化厂，有12列大型高含硫天然气净化处理装置，在每列装置末端，都安装有一台尾气焚烧余热锅炉，它的主要任务是对天然气尾气中的二氧化硫等有害气体进行终极分解、净化，实现尾气达标排放。
  尾气处理单元是普光分公司天然气净化厂清洁生产的核心，一旦余热锅炉出现故障，就会导致整列净化处理装置停工。
  “这12台余热锅炉都是从意大利进口的，普光气田自投产以来，就一直使用这种专用锅炉。”普光分公司天然气净化厂设备管理办公室主任权培丰说，“但是近年来，这些洋设备开始出现问题，先后有4台余热锅炉发生过穿孔泄漏。”
  2011年3月，天然气净化厂一台进口尾气焚烧余热锅炉出现泄漏，技术人员一边及时采取修复措施，一边抓紧时间与国外厂商联系，然而外商的答复却让他们焦虑不已：一是设备费用需要重新支付，将近1000万元；二是交货周期需要一年左右。
  这种被外商“掐脖子”的窘境他们经历了好几次，进口设备不仅供货周期长、供应价格昂贵，而且技术保障也不及时，给正常生产带来很多麻烦。有时，设备交货期甚至延至合同签订后的第20个月。
  “此外，随着装置节能降耗要求不断提高，‘洋设备’也出现了排烟温度高、余热利用不充分的问题。”权培丰说。
  一道道难题摆在技术人员面前，这种被动局面需要改变。2013年，天然气净化装置尾气焚烧余热锅炉国产化研制项目被列入集团公司国产化项目，多家知名设计单位、科研院所、制造厂家开始了联合攻关。
  “我们一定要研制出国产尾气焚烧炉余热锅炉，助推‘制造强国’目标实现，确保天然气大动脉平稳安全运行。”天然气净化厂副厂长张立胜说。
  国产化设备改造之路漫长而曲折
  在国内无经验可借鉴的情况下，此次国产化设备改造注定是一场艰难的持久战。
  由于锅炉设计温度高，烟气温降梯度也较大，加大了改造难度，同时受装置开停工影响，锅炉存在高温硫与低温酸露点腐蚀风险，烟气余热回收难度加大。
  天然气净化厂设备管理办公室设备主管术阿杰坦言，上述原因正是造成进口设备多次出现穿孔泄漏的主要原因，也是国产化锅炉改造中最令技术人员头疼的问题。
  除此之外，还有不少难题。
  “余热锅炉系统结构复杂，我们要在原位置进行改造更换，施工空间非常小。换热管与汽包、液包连接部位复杂，设计、制造难度大，且没有可靠的检测手段。”术阿杰回忆当初遇到的问题，依旧一脸难色。
  技术人员下定决心，即使困难再大，也不能停下国产化改造的步伐。
  技术人员从热工核算、设备结构选型、管头焊接结构选型等方面入手，做了大量研究工作，遭遇了许多波折，在经历了大量的技术攻关后，他们用了近4年时间，完成了计划目标任务。
  2017年初，首台国产天然气净化装置尾气焚烧余热锅炉在普光气田成功上岗，并进行了试运行，一举打破了国外进口尾气焚烧余热锅炉在国内高含硫气田的垄断。
  国产设备“扬眉吐气”
  “我们生产的锅炉各项技术指标均达到或超过进口设备，不仅生产成本不足进口设备的一半，而且交货周期缩短为6个月，性价比大大超过了进口设备！”7月30日，术阿杰自豪地说。
  在国产余热锅炉研制进程中，技术人员研发了3项关键技术，获得4项国家授权专利，此外，他们还优化了设备的一、二、三级过热器排列方式，国产余热锅炉所用材料均可在国内采购，所有焊接结构全部按照国内规范进行加工制造，能够推广应用到国内同类装置中。
  不仅如此，这套国产余热锅炉还给了大家一些意外的惊喜。
  “我们在国产设备上增加了1台省煤器、1台给水预热器，能够充分利用高温烟气余热，收到了很好的节能环保效果。”术阿杰介绍，“如今，单台余热锅炉每年可以增产4万吨过热蒸汽，减少二氧化碳排放9000余吨。”
  “打破了外商的垄断，我们掌握了核心技术，国产设备终于可以‘扬眉吐气’了！”尹琦岭高兴地说。