炼厂常减压加热炉节能改造综合分析

炼厂常减压加热炉节能改造综合分析

车俊铁 蔡晓君 王 丽(北京石油化工学院) 王建军(燕化炼油厂设备处) 摘 要:本文从增加热管式空气预热器和加热炉全密封技术两个角度对提高加热炉的热效率进行了节能改造分析,论述了节能改造的两种行之有效的方法和措施,并对结果进行了综合分析,为今后的彻底改造提出了建议和思路。

关键词:热管式空气预热器;全密封技术;热效率

随着科学技术的发展,新工艺新技术的不断出现,给企业技术改造带来了新的生机和活力。这对推动企业深化改革起到了重要性的作用。随着社会迅速发展,企业节能增效、技术更新、提高产品质量、走向国际市场是目前迫切需要解决的问题。尤其是对于老企业更为重要。下面针对燕化炼油厂第二套常减压加热炉第二次节能改造为例。对加热炉改造进行综合分析。

燕化这次改造主要采取两方面措施。第一,增加了热管式空气预热器,使空气预热温度达到254℃。但由于受全装置热平衡的影响,此次节能改造前置式空气预热器没能取消,所以只能保留原上风道和风机,这样进入热管式空气预热器的空气温度就是70℃左右。虽然前置式空气预热器没有取消,但为今后加热炉彻底改造,使两台加热炉的排烟温度控制在160℃～180℃之间(同时要解决露点腐蚀),并为最终达到比较理想的热效率(热效率可达到95%左右)打下了基础。现改造后的两台加热炉排烟温度在206℃左右(环境温度～20℃)。第二,采用了加热炉全密封技术,有效地控制了加热炉的泄漏和散热。即有效地控制了加热炉的过剩空气系数。这方面采取了两个措施。首先,在改造对流室增加热管式空气预热器时,从对流室弯头箱到炉顶采用新的保温和密封材料。另外,对辐射室所有的看火门和炉底风道的快开门进行改造,采用了新的结构和密封材料,控制了不必要的泄漏和散热。现对改造后进行了现场测试和标定,并对改造前后的结果进行了比较。 1 常压炉基础数据

加热炉加热介质操作参数:原油平均进炉温度267℃,出炉温度369℃,流量285.96t/h。

2 减压炉基础数据

气象条件如前所述。

3 主要计算依据

4 测试和标定结果分析

(1)从测试、标定结果和改造前后数据的对比来看,此次改造效果比较理想,特别是加热炉热效率,两台加热炉热效率均为86.5%,常压炉达到了89.2%,减压炉达到了87.5%,都不同程度的超过了设计值,从密封和保温效果来看也很好,有效地控制了过剩空气的泄漏和散热。

(2)从对流室弯头箱到炉顶来看,不但密封好,保温也很理想。在测试表中可以看出,壁温只比环境温度高出10℃左右。从节能效果来看,由于油价的上涨,此次改造所需的资金一般可在一年内回收。

(3)在改造中解决了两个主要问题,一个是预热器的更新,淘汰了管束式空气预热器,改用新型的热管式空气预热器。从空气预热温度来看,提高了100多度。另一个就是采用加热炉全密封技术,有效地控制了加热炉的泄漏和散热。 5 建议

(1)这次改造由于受当时资金的限制,加热炉衬里没能更新。如果加热炉衬里改用新型材料,根据经验一般加热炉散热损失不会高于总的供热量的1.8%,在

1.3%～1.6%之间,这就等于加热炉热效率还可以提高1%以上。

(2)由于受全装置热平衡的影响,前置式空气预热器没能取消,根据目前所用燃料的含硫量,排烟温度可控制在150～160℃之间。如果解决露点腐蚀,在对流室上再做进一步的改造,如在常压炉对流室上增加蒸汽管束等,排烟温度还可进一步控制。

(3)增加全炉自动控制,即全炉操作计算机控制。对过剩空气系数的控制、对燃料燃烧的控制、防爆门的控制、排烟挡板的控制、排烟温度的控制等等。这些不仅对提高产品质量至关重要,而且对加热炉热效率的控制和提高同样起到重要作用。

(4)材料的选择。从加热炉辐射室到对流室的保温材料都应更换新型的耐火和保温材料。辐射炉管的材料选择。喷嘴的结构型式的改进等等,对提高热效率都是非常有效的。

参考文献:

[1] [美]约翰L.博延.热能回收[M].北京:原子能出版社,1997

[2] 管式加热炉的设计[M].北京:化学工业出版社,1993

[3] 热管技术及其应用[M].北京:化学工业出版社,2000