管式加热炉的节能技术分析论文_孙汉峰1,李建泰2,周玉强3,王晰4

管式加热炉的节能技术分析论文_孙汉峰1,李建泰2,周玉强3,王晰4

1.长庆油田分公司第二输油处;2. 3 .4.庆阳石化公司

摘要:介绍了影响加热炉热效率的因素,针对重整装置加热炉运行过程中炉效率偏低的现象分析了原因;分析降低加热炉的可采取的措施,同时对将来的节能方向做了展望。

关键词:管式加热炉;炉效;节能

随着工业化的发展,石油作为重要的能源形式,带动了石油炼制、石油化工等整个石化行业的发展。到目前为止,石化行业都已经世界经济中一个举足轻重的部门。在这些行业中,目前主要使用的工艺介质加热炉是管式炉,它具有以下主要特点。

由于在管内流动,故被加热介质仅限于气体和液体.通常这些气体或液体通常都是易燃易爆的烃类物质,具有较大的危险性,操作条件比较苛刻。加热方式主要为直接式,燃料为液体或气体,运转周期长,连续不间断操作。

提高管式加热炉的热效率,减少燃料消耗,对降低装置能耗具有十分重要的作用。加热炉的设计,计算和操作,维修经验就显得十分必要了。热效率是衡量管式炉先进性的一个重要指标。随着能源的消耗和短缺,提高管式加热炉热效率,节约能耗和长周期保持加热炉运行较高的水平是当前急待解决的问题。

目前主要有以下一些节能的途径和措施。

1、优化装置的换热系统管式加热炉的热负荷大小,随装置换热流程的不同而变化,在处理能力不变的情况下,减少管式加热炉的热负荷,可减少其加热炉的燃料用量。管式加热炉的热效率越高,减少热负荷相应使管式加热炉热效率值提高的就越大。通过改进工艺流程,提高入炉物料温度等措施,可使管式加热炉的热负荷得到减少,从而达到节约能源的目的。

2、降低排烟温度减少排烟热损失就可以提高热效率。值得指出的是,排烟损失在管式炉的热损失中占有极大的比例。当炉子的热效率较高时,排烟损失占总损失的70%~80%;当炉子热效率较低(例如70%)时,排烟损失占总损失的比例高达90%以上。降低排烟温度的主要措施有以下几种。

(1)减少末端温差,即减少对流段出口温度与被加热价值入对流段温度之差。

(2)用各种空气预热器预热空气,采用空气预热器的优点在于它自成体系,受工艺流程的约束。在管式炉其他参数不变的情况下,空气温度每提高20℃,炉子热效率提高约一个百分点。用空气预热空气是管式加热炉回收烟气余热,提高热效率的主要方法,也是常用的方法。

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(3)去灰除垢保证高的炉热效率加热炉不完全燃烧产生的碳粒和燃料中的灰分等烟尘均会污染对流室炉管和余热回收系统的外表面,增加热阻,降低传热效果。这也将导致排烟温度升高,加剧露点腐蚀,尤其是加热炉运行周期末期,由于尾部受热面积积灰结垢的加剧,阻力降增大,加之在炉子处于满负荷时,不仅会恶化燃料条件,由于使炉子处于微正压得操作条件,使炉子满负荷运行的条件处于边缘卡边状态,使炉子的安全,稳定,高效率运行受到一定程度影响。

(4)合理控制过剩空气系数加热炉是靠燃料燃烧供给热量,燃料不可能在理论空气量下完全燃烧,总有一定的过剩空气量的条件下才能完全燃烧。如果过剩空气系数过大,排烟时大量的过剩空气将热量带走,使排烟损失增加,热效率降低。由此可见,如果要提高炉效率,就应该在允许的范围内降低过剩空气系数。减少不完全燃烧损失。

(5)减少散热损失加热炉的燃料消耗除被产品带出的热力学能耗外,其余均为散热排弃至环境的损耗。由于散热,使得由外界供入的能量消耗更多,而在供入等量的有效能中又存在着各种损失,所以在一定程度上,减少散热具有现实意义。

(6)应用高温辐射涂料增强换热效果加热炉内是以辐射和对流的方式传给介质的,而靠辐射方式传递的热量占总的传热量的70%,可见辐射传热的效果如何,直接影响加热炉的效率。

在以后的现场操作中,为了增加炉效,节约能源,可以运用以上措施,提高炉子的各方面操作,提高炉子性能,加强日常检查维护,加强监测,保证炉外壁温度均匀,减少热损失,在停工检修时对炉内壁应用高温辐射涂料,降低散热损失。加强对加热炉的日常管理,加强对火咀的日常维护,定期拆清加热炉火嘴,保证燃烧效果。减少排烟损失还需要要加强风门和烟道挡板的管理和控制。同时根据加热炉热负荷的变化,及时调节烟道挡板的开度,控制炉膛处在合理的负压状态下。

加热炉是炼油生产中的主要耗能设备,提高加热炉热效率,减少燃料消耗,对降低能耗具有重要意义。因此需要我们在平时工作中要注意操作参数的调整,紧抓加热炉的现场管理,节约能耗,提高炉效。相信在不久的将来,随着石油化工技术的发展,加热炉节能技术也必将迅速发展,在节能减耗中起到重要的作用。

参考文献

[1]钱家麟,于遵宏,王兰田等.管式加热炉.北京:烃加工出版社,1987: 148~157

[2]罗弘.管式炉的节能改造.石油化工设备技术,1996,17(3):21~22

[3]钟剑峰;伍永福;刘中兴;加热炉节能技术改造[J];工业炉;2009年01期

[4]梁贵波,薛长泉;管式加热炉节能技术[J];油气田地面工程;2004年05期

论文作者:孙汉峰1,李建泰2,周玉强3,王晰4

论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期

论文发表时间:2019/7/4

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