一、立项背景

一段炉自运行以来，热端工艺空气盘管（101BCA2）出口运行温度远高于设计参数，超温严重；另外热端高压蒸汽盘管（101BCS2）出口运行温度低于设计值，导致产汽量不足；且由于对流段热端吸热不足，冷端原料气预热盘管（101BCF）及工艺空气盘管出口运行温度严重超温。

同时一段炉过渡段外壁温度存在缓慢上涨，特别是在2017年，过渡段外壁温度由80℃上涨至90℃，其浇注耐火材料出现大量裂纹，造成热量大量浪费。

在2017年12月大修期间检查发现热端过热蒸汽盘管中间管板断裂，盘管变形；两侧端管板异常受力变形，管板内浇注料挤压损坏；整个热端高压蒸汽模块有下塌趋势。

二、技改创新

1、一段炉过渡段浇筑料存在大量裂纹，造成热损失大。针对这种情况，一般就按重新浇筑耐火材料进行处理，该方法耗时长，且烘炉程序复杂，同样也存在再次出现裂纹的情况发生。通过讨论决定，直接在过渡段浇筑料上增加一层轻质耐火砖，既达到降低散热的目的，且施工工艺简单。

2、高压蒸汽盘管创新

（1）通过一段炉的吸热量及温度计算，重新设计盘管表面翅片密度，底部两层盘管翅片密度由原来的138片/米改为157片/米，见表三；

（2）提高翅片与盘管连接强度，更换翅片材质由TP410改为TP310和TP304；

（3）降低盘管支撑受力强度，增加支撑管板数量由4个增加至6个，更换其材质由ZG30Cr19Ni9/ZG40Ni35Cr25Nb全改为45Cr35Ni；

（4）改进模块浇注料形式，降低模块散热损失，并在改造的新模块一侧增加了两个检查孔；

通过改变翅片材质，提高翅片与盘管间的焊接强度，同时增加部分翅片密度，提高了盘管换热效率。

三、实施效果

1、措施实施后，一段炉过渡段外壁温度由90℃降至目前的60℃左右。

2、对热段端高压蒸汽盘管技术创新改造后，对盘管更换后，各盘管温度得到明显改善，原料气盘管出口温度由之前的398℃降至378℃；高压蒸汽盘管出口温度由492℃提高至503℃。

3、一段炉热效率由之前的86.98%提高至目前的87.92%。

4、一段炉热效率提高后，高压蒸汽产汽增加，吨氨耗中压蒸汽降低0.06t/t，截止2020黏月6日，成本节约684.38万元

四、推广性

一段炉蒸汽盘管主体不变的情况下，对换热翅片及材质进行了优化，达到提高换热效率的目的，该技改创新主要是提高焊接性能，保证换热效率，可以在所有带翅片的换热管的设备上。