郭历伟

（锦西石化分公司机械动力处，辽宁葫芦岛　125001）

　　摘　要：锦西石化分公司在近年来的检修改造中，将部分生产装置加热炉的烟道传统挡板改造更新为新型轴承外置直连式烟道挡板，新型烟道挡板克服了传统挡板易卡塞卡死等缺点，投用至今操作自如，有利于排烟操作和加热炉效率的提升。各装置加热炉热效率有了较大的提高，给公司创造了较好的经济效益，提升了公司的核心竞争力。

　　关键词：轴承外置；直连式；加热炉烟道挡板；改造；应用

　　锦西石化分公司停工检修和加热炉节能改造项目，对连续重整、延迟焦化、苯乙烯、加氢改质等装置18座加热炉衬里、空气预热器、燃烧器、烟道挡板进行更新改造，其中更换重整、苯乙烯、焦化、汽油加氢等装置传统烟道挡板17个，更新为新型轴承外置直连式烟道挡板，运行两年多来，无需定期活动及维护，仍能操作自如，使用效果非常理想，对加热炉排烟操作和炉效率的提升有较大帮助^[1]。

　　1　传统加热炉烟道挡板

　　加热炉烟道挡板是石油、化工、电力、冶金等行业的烟囱或烟道中调节流量的挡板门，其主要作用是控制炉膛含氧量负压和烟气的流量。传统加热炉烟道挡板一般采用无轴承，挡板轴与挡板壳体硬接触，或虽有轴承，但采用轴承镶嵌在烟道壳体内的形式，挡板由安装在加热炉平台上的气动阀驱动，气动阀通过多个连杆与烟道挡板轴相连。

图1 传统烟道挡板结构简图

　　传统烟道挡板设计上主要存在着两种缺陷：

　　一是烟气容易沿轴窜入轴与壳体接触的部位，尤其是烟气高温且其中含硫，易导致硬接触形式的轴与壳体锈蚀卡死，轴承嵌入壳体式的挡板轴承盒内润滑油脂受高温干涸、劣化失效而胀死轴承。

　　二是安装于加热炉平台上驱动装置气动阀与烟道挡板通过连杆传动，连杆容易发生变形，使驱动力的传导方向发生改变，导致传导至挡板轴的切向力变小不足以打开挡板，或甚至于垂直作用在挡板主轴上，将主轴顶弯。

　　这两种缺陷将会导致烟道挡板启闭、调节不灵，甚至彻底卡死无法动作，这样生产上只能设法将挡板打开，防止异常状态下挡板无法开启造成加热炉闪爆事故，这就造成高温烟气直接排放，无法将余热回收利用，增加了能耗，影响加热炉热效率^[2]。

　　2　新型烟道挡板

　　新型烟道挡板采用轴承外置，驱动装置与挡板直连的形式，并且在防止轴高温膨胀及轴承盒进水等都有了相应的结构改进，新型烟道挡板有如下优点^[3]：

　　（1）驱动装置与挡板直连，取消了连杆传动装置，避免了由于连杆锈蚀或挡板卡塞导致连杆受力过大发生变形，进而使力传导方向发生变化，不能将驱动装置的驱动力准确地转导至挡板轴的切向方向，导致驱动力不足甚至将挡板轴顶弯，造成挡板的进一步损坏卡死无法开关。

图2 新型烟道挡板驱动装置直连示意图

　　（2）采用轴承外置，与挡板轴与壳体硬接触的无轴承烟道挡板相比，增加轴承可以使挡板开闭更加顺畅，轴承盒内加注高温锂基润滑脂，可减少开关挡板时的摩擦，仅需要很小的力即可完成挡板的开关操作。并且考虑到烟道内烟气温度较高，轴承盒设置在壳体外并与烟道设计留有足够距离，加装散热片和挡水环板，可对轴承及轴起到散热和挡水作用，同时防止轴承盒温度过高或雨水沿轴窜入轴承盒内造成润滑油脂变质而卡死轴承，还要保证外伸的轴承支撑板、驱动装置支撑以及挡板的主轴都要有足够的强度，以保障驱动装置重量或驱动力不会将挡板主轴坠弯或扭弯。

　　（3）新型烟道挡板设计时充分考虑了轴及挡板等零部件的热膨胀影响，挡板执行机构与轴之间，采用关节轴承或万向节连接。同时，轴的一端要保证在轴向“无约束”，即轴的一端的轴肩与轴承之间是滑动且留有足够的初始距离，因此轴与轴承之间可滑动。而且还在轴与轴承内圈增设304不锈钢轴套，防止轴与轴承内圈之间锈死。这样在挡板主轴受热后，主轴受热膨胀不会对壳体产生作用力，阀板与壳体间留有热膨胀余量，因此不会产生轴和壳体的变形，不会产生膨胀变形卡死等影响开关的问题。

图3 新型烟道挡板外置轴承示意图

　　（4）新型烟道挡板有较好的密封性，挡板及主轴选用抗腐蚀的304不锈钢材质，且在中间挡板接触面和挡板与壳体接触面加装耐温密封条，烟道蝶阀全关时，由于耐温密封条的弹性作用，使接触面形成一条密闭的面密封，密封性好，泄漏率低，由此降低高温烟气直排并降低通风风机能耗。

　　3　改造

　　效果锦西石化公司停工检修和加热炉节能改造后，各装置加热炉热效率有了较大的提高，给公司创造了较好的经济效益，提升了公司的核心竞争力。

　　当然，加热炉热效率的提高，还与节能改造中衬里、高效空气预热器、高效燃烧器等更新改造及生产工艺管理有关，但改造更新的17个烟道挡板，由于采用新型加热炉烟道挡板，从设计结构上发生了根本性改变，避免了传统无轴承硬接触连杆式烟道挡板使用寿命短、操作不灵活且经常卡死无法调整排烟操作等缺点，至今灵活操作无卡塞等现象，对加热炉安全运行、提高炉效率起到至关重要的作用。

　　4　结语

　　新型轴承外置直连式烟道挡板，与传统挡板相比，一次性投入增加甚微，其结构设计合理、操作灵活可靠、使用寿命长、几乎免维护检修，对加热炉安全运行、降低排烟温度及提高加热炉热效率起到关键作用，可以解决炼油装置传统加热炉烟道挡板不可靠，经常卡塞卡死等问题，值得推广应用。

　　◆参考文献

　　[1]刘建新.圆筒形加热炉烟道挡板改造[J].石油化工设备，2002，31（2）：50.

　　[2]王寅冬.炼油厂加热炉用挡板及其设置要求[J].民营科技，2012（1）：11.

　　[3]张逸平，张藻平.各类挡板在炼厂加热炉中的效果分析[J].石油和化工设备，2011，14（5）：68-70.

来源：《石油和化工设备》2016年08期