常減壓加熱爐降低能耗，提高熱效率的措施

鐔國強(中石油遼陽石化分公司煉油廠常減壓一車間,遼寧 遼陽 111003)

常減壓加熱爐降低能耗，提高熱效率的措施

鐔國強(中石油遼陽石化分公司煉油廠常減壓一車間,遼寧 遼陽 111003)

常減壓加熱爐是能耗大戶，所以降低其能耗，提高其熱效率，對節能減排有重要意義。本文中認為主要降低能耗的方法有：應用高溫輻射涂料，提高爐體密封性，改造余熱回收系統等；提高熱效率的方法有：改善加熱爐燃料性質，改造空預器熱管等方法。這些方法可以有效地降低能耗，提高加熱爐的熱效率。

加熱爐；熱效率；節能；措施

1 概述

常減壓加爐熱作為重要的安全設備和蒸餾設備，其可持續運行將對所有設備產生直接影響，特別是近幾年隨著建設的需要，重要蒸餾真空加熱機組運行周期不斷擴大，以及企業對降低能耗，提高熱效率工作的重視不斷加強，減少燃料消耗和操作成本正成為一個新的研究趨勢。鑒于如今依然很多大規模重管式爐結垢、腐蝕熱管和機組常減壓加熱爐低效率運行等問題，通過改善常減壓加熱爐的操作系統、優化改造措施，增加了加熱爐的熱效率和維護改進措施等相關條件，以確保常減壓蒸餾裝置正常穩定運行，實現了安全和可持續的發展。

2 節能改造措施

2.1 高溫輻射涂料的應用

高溫涂層具有較高的輻射發射率，可以提高高能量輻射的光譜分布，具有和多種物質強烈吸收紅外光譜相匹配的輻射分布，從而增加輻射容量利用效能。輻射涂料由固體輻射材料組合而成，高溫輻射紅外線波有著強烈的穿透能力，可以在同一時間穿過加熱的對象，以使該對象內外部均勻受熱，熱工作介質的熱量聚集迅速。紅外線波能夠穿透燃料本身，從而使燃料吸收體紅外線能越級到下一個層級，釋放能量來加速燃料燃燒，燃料完全燃燒從而達到節能改造的功效。

此外，在爐壁敷一層涂料，涂覆的表面溫度急劇上升，然而自己本身的熱吸收僅是耐火磚的十分之一，輻射返回大部分熱量可以使爐溫升高50攝氏度到100攝氏度。與此同時，輻射涂層的作用可促進熱空氣循環，冷空氣倒轉，延長煙氣的駐留時間，并產生再一次介質燃燒，從而減少了廢氣溫度，從而減少了熱損失，提高了熱效率。

2.2 提高爐體密封性

依據常減壓加熱爐加熱技術的特點，爐內全封閉加熱是提高加熱爐操作熱效率的絕好方法。通過對常減壓加熱爐構造三維立體完全封閉的加熱空間，以減少爐內泄漏的空氣，特別是輻射室漏氣。熱爐體內往往會出現對流室彎肘部空間、防爆門、防火門關閉不密實，并有漏入空氣不參與燃燒，不僅會產生變形，也會增加爐內氣流煙霧氧含量，同時加熱爐的熱效率降低；還會引起加熱爐和爐組件加速氧化，增加二氧化硫到三氧化硫的轉化率，從而提高了低溫露點腐蝕。

2.3 余熱回收系統改造

考慮到原來的空氣預熱器的熱負載小，效率低，決定翻新所有部件，使用復合材料（熱管）空氣預熱器，75%-100%范圍內的熱負載可以調節，排氣溫度調整范圍125-155℃之間。

通過對流室的最高煙氣溫度可達到370℃，這是因為熱管型常規的空氣預熱器的操作溫度上限是360℃，熱管失效和爆管在這個溫度上很容易就可以發生。因此，空氣預熱器被設計成一個分湍流空氣預熱器和熱管相結合的集成結構。

3 熱效率提高措施

3.1 改善加熱爐燃料性質

因為石油、天然氣、低壓瓦斯等氣體的硫氣體含量高，燃燒狀態非常不好，而且往往會發生油燃燒時的煙氣冷凝和黑煙的現象，容易造成爐管的污染。低壓氣體壓力是難以控制的，局面火焰燃燒也是不理想，從而導致煙道氣題一氧化碳的含量高，安排生產操作困難，對常減壓加熱爐的出口溫度和煙氣中的氧含量控制較難。與此同時，因為二氧化硫在煙氣中的含量是非常高的，在空氣預熱器的熱管露點被嚴重腐蝕，這限制了廢氣溫度的提高，降低了加熱爐熱效率。所以，通過停止燃燒燃料，和恢復三頂瓦斯回收脫硫系統的使用改造，低壓氣體和瓦斯全部放入器具催化脫硫，加熱爐只針對高壓燃料氣體，氣體脫硫后燃燒減少溫室氣體排放的硫含量，提高了燃料特性，改進了工藝控制和加熱爐熱效率。

3.2 改造空預器熱管

為了確保加熱爐的高效率和長期安全運行，垂直熱管空氣預熱器的立式管置換為傾斜10°的傾斜管，以增加紊流和增加的熱傳遞效果。為了防止露點氣體腐蝕，以確保低溫熱管空氣預熱裝置長時間安全操作，可采用的措施有：（1）通過烘烤處理加熱煙道氣管外表面，提高氣體露點的耐腐蝕性；（2）通過特殊的涂層，將氣體劃分，以防止腐蝕露點；（3）用清水沖洗煙氣一側，定期對水換熱元件進行清洗；（4）絕緣的內襯以及裝有不銹鋼襯里的內表面加裝保護層，以防止絕緣用水沖洗時被損壞。

3.3 采用復合襯里

爐腔熱輻射的襯里被改變為一個復合襯里，澆注料更改為致密陶瓷纖維較為容易，更換損壞的外壁保溫層，過熱的地方也要更換為120mm的陶瓷纖維層。緊湊型陶瓷纖維爐襯具有重量輕、導熱系數小、施工方便等優點，但也有緊密度差，抗壓強度不大等缺點。保溫釘支撐框架一旦被腐蝕，就會造成大面積里襯倒塌，影響正常安全生產。鑄造80毫米輕質澆注料襯里材料具有高密度、透氣差、承壓良好等特點。

4 結語

常減壓加熱爐通過改善加熱爐材料性質、改造空氣預熱器熱管、采用復合里襯方法提高常減壓設備熱效率，通過高溫輻射涂料的應用、提高爐體密封性、余熱回收系統改造等方法降低了常減壓加熱爐能耗，提高了加熱爐熱效率，達到了節能改造的目標。

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鐔國強（1972-），男，遼寧鞍山人助理工程師專科主要從事石油煉制工作