長(zhǎng)輸管道輸油過(guò)程中提高加熱爐燃燒效率的探究

王志華 青海 格爾木(青海油田管道輸油處 816000)

引言

隨著節(jié)能和環(huán)保的概念與意識(shí)越來(lái)越被人們重視，保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源已經(jīng)成為企業(yè)降低生產(chǎn)成本增強(qiáng)產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的最有效手段之一。對(duì)于長(zhǎng)輸管道輸油企業(yè)來(lái)說(shuō)，降低能耗，提高燃燒效率是個(gè)十分令人關(guān)心的問(wèn)題，而管道輸油過(guò)程中能耗“大戶”加熱爐的熱效率是衡量整個(gè)管道儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中能源效率最為重要的指標(biāo)之一。加熱爐熱效率關(guān)系著整個(gè)長(zhǎng)輸管道輸油過(guò)程能耗的高低，提高加熱爐的熱效率就意味著節(jié)省燃料，隨著能源的消耗和短缺，企業(yè)節(jié)約能耗和長(zhǎng)周期保持加熱爐運(yùn)行較高的水平是當(dāng)前急需解決的問(wèn)題。本文將就此問(wèn)題進(jìn)行一些討論。

一、加熱爐燃燒效率理論分析

提高長(zhǎng)輸管道輸油過(guò)程中加熱爐的熱效率是降低爐子燃料消耗，為企業(yè)節(jié)約成本的重要途徑。加熱爐的熱效率是被加熱物料吸收的熱量占燃料燃燒放出總熱量的百分?jǐn)?shù)，可以通過(guò)正反兩種方法進(jìn)行計(jì)算：

其中 Q1:代表煙氣帶走的熱量；Q2:燃料不完全燃燒損失的熱量；Q3:燃料機(jī)械不完全燃燒損失的熱量；Q4:散熱損失熱量；η：加熱爐燃燒效率。

由上述兩個(gè)計(jì)算公式可以得知：提高加熱爐熱效率最重要的措施是減少加熱爐的一切熱損失。而影響加熱爐熱效率的因素很多，如爐子負(fù)荷、燃料種類、燃料燃燒情況、燃料和空氣的預(yù)熱情況、廢氣的排出溫度和數(shù)量、爐子的冷卻條件和散熱狀況等諸多因素。所以要提高加熱爐的熱效率必須有效調(diào)整上述影響因素處于有利于提升燃燒效率最佳適宜度。

二、提高加熱爐熱效率對(duì)策

通過(guò)對(duì)加熱爐熱效率的理論計(jì)算可以分析出一些影響熱效率損失的因素，因此有效避免上述因素即可提升加熱爐熱效率。可以采取如下對(duì)策：

1.盡量減少煙氣帶走的物理熱量并將此熱量充分回收利用，對(duì)煙氣的熱量進(jìn)行回收，用這些熱量來(lái)預(yù)熱空氣和燃料氣；在保證加熱負(fù)荷和加熱質(zhì)量的前提下盡可能降低出爐煙氣的溫度；被燒壞的蓄熱能力差的蓄熱小球要及時(shí)更換，保證其正常的蓄熱能力。

2.保證足夠的空氣、是燃料得以充分燃燒，加熱工必須根據(jù)燃料的發(fā)熱值不同隨時(shí)調(diào)整空氣與燃料的比值，以減少化學(xué)和機(jī)械的不完全燃燒說(shuō)所造成的熱損失；盡量減小空氣過(guò)剩系數(shù)，避免過(guò)?？諝馕沾罅康臒崃亢彤a(chǎn)生多余的煙氣帶走熱量；控制好爐膛壓力，防止產(chǎn)生負(fù)壓而將冷風(fēng)吸入爐內(nèi)。

3.減少爐膛內(nèi)各項(xiàng)熱損失，對(duì)進(jìn)爐出爐工藝管線進(jìn)行絕熱包扎，絕熱材料脫落的要盡快修復(fù)；在允許的情況下，盡可能選用絕熱系數(shù)高、保溫效果好的保溫材料；采用新型高效節(jié)能型筑爐材料，改善爐襯里的絕熱能力，可以減少爐墻蓄熱，并減少通過(guò)爐墻向外散失熱量造成的熱損失。

4.盡可能強(qiáng)化向被加熱管輸油品的傳熱過(guò)程，縮短加熱時(shí)間，減少待溫時(shí)間，提高爐子的生產(chǎn)效率，在加熱段采用燃料大量燃燒進(jìn)行加熱，提高燃料的燃燒強(qiáng)度，快速加熱；通過(guò)其余預(yù)熱回收方式提前將入爐工藝介質(zhì)的溫度提高，如果采用余熱聯(lián)合熱送工藝則可完全避免因待溫而造成的熱損失。

5.盡可能保證爐子的嚴(yán)密性，可以最大限度的減小爐門的散熱面積；在生產(chǎn)過(guò)程中，人孔和觀測(cè)爐門要用耐火磚封堵嚴(yán)實(shí)，以防漏火；在生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中，嚴(yán)禁敞開(kāi)爐門；必要時(shí)保持爐門關(guān)閉，減少不必要的熱量損失。爐皮表面要噴涂防止熱量輻射散失的專用耐火涂料，減少爐子表面的熱輻射散熱。

6.加強(qiáng)生產(chǎn)組織管理，協(xié)調(diào)前后工序，使生產(chǎn)有節(jié)奏、均衡地進(jìn)行，提高管道輸油過(guò)程中生產(chǎn)平穩(wěn)性，做到管道輸油穩(wěn)定，避免緊急情況或事故的發(fā)生而造成燃料的浪費(fèi)消耗。

三、提高加熱爐熱效率建議

1.優(yōu)化管道輸油過(guò)程中加熱爐的熱負(fù)荷大小，隨管輸中工藝指標(biāo)的不同而變化。在處理能力不變的情況下，減少加熱爐的熱負(fù)荷，可以減少其加熱爐的燃料用量。如果將一個(gè)管式加熱爐的熱負(fù)荷降低10%，當(dāng)此加熱爐的熱效率為80%時(shí)，從燃料消耗量考慮，相當(dāng)于將原管式加熱爐的熱效率提高8.9%，加熱爐的熱效率越高，減少熱負(fù)荷相應(yīng)使加熱爐熱效率值提高的就越大。通過(guò)改進(jìn)工藝流程，提高入爐物料溫度等措施，可使管式加熱爐的熱負(fù)荷得到減少，從而達(dá)到節(jié)約能源的目的。

2.聯(lián)合回收余熱單元，利于預(yù)熱煙氣可以預(yù)熱要被加熱的介質(zhì)，因其介質(zhì)入爐子的溫度不高，通常采用新建余熱煙氣預(yù)熱單元進(jìn)行預(yù)熱。這樣的預(yù)熱功能可以降低升溫溫差，提高了總熱效率，減少了燃料消耗。

3.降低排煙溫度減少排煙熱損失就可以提高熱效率。值得指出的是，排煙損失在加熱爐的熱損失中占有極大的比例。當(dāng)爐子的熱效率較高(例如為90%)時(shí)，排煙損失占總損失的70%～80%；當(dāng)爐子熱效率較低(例如70%)時(shí)，排煙損失占總損失的比例高達(dá)90%以上。

結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)上述對(duì)長(zhǎng)輸管道輸油過(guò)程中加熱爐提高燃燒效率這一命題的細(xì)致分析，提出了相應(yīng)的解決對(duì)策及建議，希望能為長(zhǎng)輸管道輸油過(guò)程中節(jié)能降耗做出自己的一份力量。

[1]《影響加熱爐效率因素分析與整改措施》陳梟杰，石油石化節(jié)能，2012年第3期.

[2]《提高加熱爐效率措施及改造思路》田園，石油石化節(jié)能，2011年第10期.