对常减压加热炉进行工艺改进的探讨

对常减压加热炉进行工艺改进的探讨

李永吉 顾文 翟义

大庆炼化炼油生产一部常减压作业区

摘要：随着石化工业的持续发展，我国对常减压加热炉的热工性能进行了技术改造。为解决常减压加热炉的结垢问题，提高其燃烧效率，我国主要石化公司都在对其进行节能技术改造，对此，文章进行了综合探讨，以供大家借鉴。

关键词：加热炉；热效率；改进

在石油开采系统中，常减压加热炉作为以气体为主的辐射对流管道配套设备，通过对其加热方式进行改进，优化设备的能量消耗，是提升其热效率的重要途径。在加热炉中燃气燃烧时，会生成大量有毒有害气体，因此，在提高加热炉热效率的同时，应注重减少有害气体对环境的危害，从而提升我国石油生产总体水平。

1炉内热利用率的影响因素

1.1超额消耗率对系统性能的影响

在加热炉中，实际的空气消耗量与理论上的空气消耗量之比叫做过量空气系数。过量空气系数将对加热炉的热效率有直接的影响：①过量空气系数太大，会造成加热炉热效应降低，过量空气系数太大，意味着进入炉膛的空气比理论值要多，因此，将会有很多多余的气体伴随着烟气一起被带到大气中，同时多余的气体也会带走一部分热能，从而使加热炉的散热变得更差。②大幅度地降低燃烧温度，在加热炉中，随着燃料的燃烧温度的升高，向炉管输送更多的热量；当过量空气浓度升高时，会导致炉膛内的燃烧温度大幅下降，辐射管吸收的热量也随之降低，为了保持一个稳定的出口温度，需要持续地增大燃料的用量，从而导致锅炉的热效率大幅度降低。③当过量空气系数增大时，露点腐蚀问题会更加严重，只有不断地降低烟气温度，才能减少露点腐蚀对全系统的影响，从而减小锅炉的热效应。④过量空气空气系数过大，会使加热炉的维护问题更加突出，从而影响整体加热炉的使用寿命；同时，大量的 NO*化合物进入大气，对大气环境造成了一定的影响。

1.2未燃尽火效应

在烟气排放时，除上述量的损耗外，由于不充分的燃烧反应也会产生一些化工损耗。不完全燃烧反应最直接的后果就是产生大量的热损耗，导致热效率下降，同时也造成了严重的空气污染。此外，由于不完全燃烧所形成的产物会在某些部位积聚，形成积炭，从而降低换热效率，也是造成加热炉散热损失的重要因素。⑶排烟条件的影响，以天然气为主的加热炉以天然气为主，随着烟气温度的升高，在排出烟气时，会带走更多的热量，从而对整个加热炉的热效率造成较大的影响，因此，为了提高加热炉的总体热效率，需要采取有效的措施来控制烟气的排出温度。

2.一种行之有效的提高加热炉热效率的方法

许多因素都会影响到加热炉的热效率，这会直接造成加热炉的热效率下降，从而增加了化工生产中的能量损耗，从而大大提高了化工企业的生产成本。为提高加热炉的热效率，可采用下列方法：

2.1确定最优过量空气系数

要确保在加热炉中的燃料完全燃烧，不然不但会造成燃料浪费，而且还会因不燃烧反应生成其它具有强烈腐蚀性的物质，还会出现二次燃烧、闪爆等问题，使得加热炉内的燃烧反应难以控制。通过调节烟道蝶阀、主、副风门、烟道隔板等措施，可达到优化过剩空气系数，从而达到提高加热炉热效率的目的。燃油消耗会随加热炉中过量空气系数的增大而降低，而在过剩空气系数超过1.1后，则随加热炉过剩空气系数的增大而增大。此外，由此曲线还可看到，加执炉中的能量消耗在过量空气数量为1.1时为最小，因此，我们认为此值为燃烧燃料时的最优过剩空气系数。

2.2经常做好除尘工作

在加热炉内，由于燃料未完全燃烧，会生成碳颗粒或灰颗粒，两者堆积在一起，将会影响整个炉管的传热效果。因此，化工企业在进行化工加工时，要经常对管道进行除灰和除垢，如果有需要，可以使用吹灰器，主要是对燃渣炉进行治理。通过对这些盐的分析，得出了盐对加热炉的换热效果也有一定的影响，要想解决这一问题，应强化对原油脱盐工艺的管理，把进入加热炉中的原盐含量控制在一定的范围之内。

2.3保持低烟气温度

在化工生产中，新添加到加热炉中的材料，其低温会造成加热炉内部温度下降，同时，在排出烟气的同时，也会带走一部分热能，使加热炉内的温度下降。为确保加热炉的传热效果，需适当提高原料温度，并对烟气温度进行严格控制。例如，利用空气预热器来加热烟气，减少烟气排出时的热损耗。

2.4使用高效率的喷灯

常规燃烧器中，燃油与助燃空气在燃烧室中进行预混燃烧，而大多数（约70%）燃烧在加热炉的辐射室中，利用火焰辐射来加热被测介质。该方法使辐射室内的温度场分布不均，影响了加热炉的热效率。高效燃烧器是指将超过80%的燃油集中于燃烧室内，并在燃烧室内产生高速喷射的高温烟气，通过对辐射室的辐射与吸热效应，实现对热源的最大传递。结果表明，采用该技术可以有效地改善加热炉内的传热性能，并能有效地提高加热炉的传热性能。

2.5兜善灰炉燃质特性研究

我国各大化工企业在生产工艺中使用的燃油有两种：低压燃气和减顶压燃气，它们的含硫量都很高，燃烧性能不佳，在燃烧过程中还会对炉内的火焰状况产生一定的影响，使得整个加热炉的温度也随之起伏，这对实际的调整工作造成了很大的困难。此外，当烟气中SO2浓度较高时，还会造成加热炉预热器的局部腐蚀加剧，从而影响到炉内烟气提质的效果，从而降低加热炉的热效率。因此，通过对加热炉设备进行合理控制，改进燃油特性，减少燃油含硫量，可以有效地提升加热炉的热效率，从而提升整个化工流程的技术水平。

3. 提高加热炉的工作效率

化工工业企业在对加热炉进行管理的时候，都应该使用加热炉控制系统，它能够对加热炉内的可燃物的总量、热量的分流和温度等参数进行有效的控制，从而使加热炉的整体工作变得更加稳定，使燃烧器在更好的受控状态下，使其工作效率提高到0.5%。加热炉在正常生产时，能够实时地对烟气氧气含量进行调节，使其工作状态更具可控性和合理性，同时，通过对流室声波吹灰、预热器热管激波吹灰等装置，降低对流管声波吹灰、预热器热管激波吹灰等，以改善加热炉的传热性能。要加强对加热炉炉内设备的管理，并对其进行日常的保养与控制。在加热炉的日常管理与维修中，应建立一套完善的制度与考核办法，提高维修管理者的工作意识，确保其维修管理的水准。对加热炉的操作者来说，要定期对他们进行技能训练和测试，增加他们的理论知识储备，并在公司里定期组织技能大赛，提高他们对加热炉的认识，为确保加热炉的正常工作奠定良好的基础。为员工提供知识培训，技能竞赛，薪资待遇等方面的联动，在公司内形成一种积极向上的学习气氛。

4.结语

为了提高加热炉的技术改进效果，国家还专门制定了相应的政策，并且投入了大量的人力和物力，期望能够使我国的加热炉加热运行系统的工作效率得到有效的提高。作为一家化工企业，在平时的生产管理过程中，也要对员工进行技术培训与评估，加强他们的工作知识，并且要主动地将国外的先进技术引入到自己的公司当中，使加热炉的操作效率得到进一步的提高，从而为提高化工企业的经济效益打下良好的基础。

参考文献

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[2]张连生.浅谈常减压加热炉的热效率.化工管理，2017 (11):1-2.

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