关键词:加热炉;热效率;烟气氧含量;排烟温度
在炼油企业的日常生产过程中，加热炉是其中一个非常重要的耗能设备整体的能耗量超过了该装置总能耗量的80%以上。在炼油过程当中，加热炉的热效率的高低直接影响到了整个炼油企业的经济效益以及环境保护效益，因此要想实现炼油企业的成本控制以及良好的环境保护工作，必须要对常减压装置加热炉的热效率进行有效的控制，不断降低加热炉的燃料消耗量，同时提高加热炉的热效率，这是实现加热炉低能耗和高效率工作的关键所在。
1影响加热炉热效率的因素
炼油企业在日常的生产过程当中，影响加热炉的热效率因素相对比较复杂，其中重点包含了加热炉设备的整个结构状况、型号状况、形状大小等。比较常见的加热炉属于圆筒式加油炉，在工作过程当中会出现受热焦结以及不良腐蚀等问题，直接影响到了加热炉的热效率。除此之外，在加热炉的燃烧过程当中燃料无法燃烧充分，对加热炉的热效率也产生了不良的影响。
1.1过剩空气系数的影响
对加油炉内部烟气含氧量的控制是提高加热炉热效率的重要控制因素，烟气当中含氧量主要是针对过剩空气系数来进行衡量。在燃烧炉的燃烧工作过程中，不可能在理论空气量的环境下完全燃烧，经常会出现一些剩余的氧气含量，这样才可以保证整个燃烧工作的充分性。在燃烧过程中中消耗的氧气量和理论燃烧过程中消耗的氧气量比值叫做过剩空气系数，如果该系数偏大，那么会对整个加热炉的热效率产生不良的影响。
造成加热炉热效率下降的因素主要是烟气当中的含氧量有所上升，通过相关研究人员的研究可以看出，在进入到燃烧炉内部的过剩空气超量，大量的氧气会直接随着烟气从烟囱当中排放到外部环境当中，因此，燃烧炉内部的热量损失值也会明天上涨，造成了热效率不断下降。造成燃烧炉的温度下降主要是因为燃烧炉在燃烧过程当中的温度偏高，燃烧过程中的火焰和所产生的高温烟气会直接将热量进行辐射，同时如果过剩空气系数不断上涨，会直接影响到燃烧炉内部的燃烧温度，造成了辐射炉管的整体的热情度有所下降，吸收的热量不断减少，因此必须要通过提高燃料的整体投入量，才可以保证整个燃烧炉的热稳定性，因此直接提高了能源的消耗量，不利于炼油单位的经济效益的提升。
1.2不完全燃烧的影响
在长减压装置加热炉的排烟损失当中，除了烟气出现的物理损失之外，其中还存在一些不完全燃烧现象所造成的化学损失，不完全燃烧不但会形成大量的热量散发，并且还直接影响到了加热炉的热效率，大量的烟气被直接排放到大气环境当中，会对大气的环境形成不良的污染。加热炉在燃烧过程当中出现机械燃烧不充分的问题，形成的节碳还会对整个常减压装置的散热面积形成一定的影响，直接降低了热量的传导速率，这也是造成加热炉热效率较低的重要影响因素。
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2提高加热炉热效率的途径
通过上述的问题分析可以看出，要想有效提高加热炉的正常工作和运转，除了需要使用一些新型结构的加热炉设备之外，还需要对加热炉内部的管道受热状况来进行有效的调整，有效降低加入内部的不良腐蚀问题，改善排气状况，降低热量的散失，控制过剩空气系数来保证整个加热炉的热效率的提升。
2.1确定最佳的过剩空气系数
通过控制过剩空气系数对提高加热炉的热效率有着非常明显的效果，但是必须要保证加入绿豆燃烧完全充分，如果内部的燃料燃烧不充分，会直接造成大量的燃料浪费问题，并且燃料不完全燃烧，很有可能会生成一些有毒性物质。比如一氧化碳氢气等，其中存在的一些有毒性物质会直接造成环境的不良污染问题，严重的情况下还会产生二次燃烧事故，对整个加热炉的工作安全性和稳定性产生了不良影响。因此，为了有效提高加热炉的热效率，需要降低燃料的使用量，同时对燃料的燃烧程度进行有效的提升，要找到过剩空气系数的最佳值，在保证燃料充分燃烧的前提下，防止烟囱排出烟气所带出的大量热量。通过大量的实践工作和经验总结，找到加热炉在燃烧过程当中的热量控制平衡点，对实现整个长减压装置加热炉的热效率提升有着重要的意义。
2.2维持较低排烟温度
在常减压装置加热炉工作过程中，进入对流式的烟气温度通常情况下保持在500℃上下，同时在进料工作当中会带走一大部分的热量，使得整个系统内部的环境温度下降了100℃左右，因此系统内部的环境温度通常情况下保持在440度，如何有效运用400℃的温度能量来有效提高加热炉的热效率是该项工作的关键点。
有效应用热管式空气预热器对，进入到加热炉内部的空气进行加热，让排出烟气的温度由400℃降低到190℃左右，以此来有效实现整个加热炉内部温度的控制工作效果，为了有效达到理想化的控制效果，需要保证空气预热前后的数据参数保持不变，同时空气的预热温度和热效率值的提升需要保持相同。当减压装置当中的热管式空气预热器，对进入系统内部的空气温度控制大约保持在185℃左右，同时其中需要注意的是燃烧气体的温度如果过高，那么燃烧器的内部结构以及预热温度，通常不会超过300℃，比如在使用渣油直接作为加热炉当中的燃料，因为该原料当中含有的硫元素总量相对较多，因此在燃烧完成之后所生成的残渣物质会对设备的表面产生不良的腐蚀问题，同时腐蚀产物当中所含有的硫化铁以及单质硫会在燃烧炉的表面上沉积，表现出深黄色的物质。因此，有效降低燃料当中的硫元素含量，降低蒸汽的使用量或者是采取低氧燃烧的方法，可以有效降低三氧化硫的生成量，有效防止流的化学腐蚀问题。
3.结束语：
综上，在保证正常燃烧和工作的前提下，降低排烟的温度是控制加热炉热效率的重要控制因素，通过过剩空气系数的控制有效降低烟气当中的含氧量，以此来尽可能降低不完全燃烧的热量损失，以此来最大限度上提高加热炉的燃烧效率。
参考文献：
[1]张典元,汤志刚,魏翔.常减压蒸馏装置节能问题剖析与技改实践[J].石油石化绿色低碳,2018,3(05):50-58.
[2]许军.试论促进炼油企业常减压装置加热炉热效率提高的途经[J].化工设计通讯,2017,43(05):115+153.
作者简介：张磊，1985年1月生，男，满族，辽宁省北镇市人，助理工程师，2007年毕业于北京石油化工学院化学工程与工艺专业，目前从事常减压装置的生产管理工作。
论文作者:张磊 赵广韬
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第12期
论文发表时间:2019/11/14
标签：加热炉论文; 热效率论文; 烟气论文; 空气论文; 系数论文; 燃料论文; 温度论文; 《科学与技术》2019年第12期论文;