連續重整裝置四合一加熱爐余熱回收節能改造

金峰旭

摘 要：針對錦西石化分公司連續重整裝置四合一加熱爐余熱回收改造問題，增設了余熱回收系統，合理地避開了煙氣露點腐蝕，降低了排煙溫度，有效提升了加熱爐的熱效率，達到了設備節能減排的目的。本文主要結合連續重整裝置四合一加熱爐余熱回收節能改造的相關對策進行探究。

關鍵詞：連續重整裝置;四合一加熱爐;余熱回收

1 引言

煉油廠連續重整裝置四合一加熱爐是將四臺加熱爐合并為一臺大型的箱式加熱爐，在實際運行過程中，重整反應強吸熱效應會造成加熱爐設計的熱負荷比較大，能量損耗嚴重。為了避免加熱系統產生過大壓降，采取倒U型的排列結構進行加熱爐輻射室爐管的設計。可以避免能源資源的浪費，防止不良因素導致的無法過熱而被放空，提高熱量資源的回收效率。

2 連續重整裝置四合一加熱爐工作狀況

錦西石化分公司連續重整裝置四合一加熱爐于2016年份開始生產，引進美國技術，采取倒U形排列輻射室爐管，爐底布置了42臺燃燒器，加熱爐余熱鍋爐改造結構由四組受熱單元和汽包組成，主要分為一級蒸發段、蒸發段、過熱段以及省煤段四部分。

3 連續重整裝置四合一加熱爐改造方案

針對錦西石化分公司加熱爐的運行現狀，為了減少四合一爐的排煙溫度，回收利用煙氣熱量，提高熱量的使用效率，有兩種改造方案可供選擇。首先，可以先增加落地式空氣預熱器回收煙氣熱量，對燃燒器的冷空氣進行預熱。其次，可以新增加落地省煤器儀器，對汽包脫氧水進行預熱，增加空氣預熱器，從而可以回收高溫煙氣的熱量。兩種改造方案均有其獨特的優勢和劣勢，新增落地省煤儀器方案增加的設備比較少，能夠有效避免漏點腐蝕，投資較低，改造成本低，占地面積少，不會改變原有的操作方式。因此，錦西石化分公司重整裝置四合一加熱爐余熱回收改造最終采取了增加空氣預熱器的方案。為了使錦西石化分公司的改造效益達到最大化，充分考慮安全與經濟效益的平衡，還進一步地應用了操作彈性比較大的空氣預熱器改造，從而可以縮短檢修的時間，不需要對主體設備進行較大的改動，能夠直接節約燃料，降低排煙溫度，加熱爐的綜合熱效率提升到了92%以上。考慮到燃燒器部分與調整的均勻性，送風機采用定頻電機，風道采用不等徑的設計。

4 連續重整裝置四合一加熱爐余熱回收改造實施情況

4.1空氣預熱器

空氣預熱器采用熱管式空氣預熱器，回收熱量1000多千瓦，傳熱面積700多平米，為了避免低溫煙氣露點腐蝕的問題，在空氣預熱器的空氣側還設置了控制閥和副線，從而可以有效控制培養溫度。其次，煙塵中也含有一定的含塵量，所以在空氣預熱器的煙氣側附近安裝了吹灰器進行階段吹灰，以避免管子表面積灰。

4.2增設鼓風機引風機

在重整裝置四合一加熱爐余熱改造的過程中，還增設了鼓風機和引風機，采用變頻驅動電機更新了煙道和風道蝶閥，保證風道能夠密封可靠和靈活調節。為了減少對流式出口到空氣預熱器入口段煙道的溫度，煙道襯里應用保溫效果比較好的輕質澆筑料。煙道和風道均采用了分段預制的方法進行現場組的安裝。

4.3燃燒器改造

連續重整裝置四合一加熱爐的燃燒器改造是余熱回收的重點和難點，四合一加熱爐原來使用的燃燒器為進口的多火嘴結構，每個燃燒器有多個火嘴，利用一次風門配合瓦斯閥門開度來調整加熱爐燃燒。在重整四合一爐的東側（煙囪對向側）新建一臺擾流子+鑄鐵板式組合式空氣預熱器，在預熱器的煙氣出口設置一臺煙氣引風機，在預熱器的空氣入口新建一臺空氣鼓風機;更換直排煙道密封蝶閥，新增煙氣去余熱回收系統密封蝶閥、引風機出口位置密封蝶閥、熱風道密封調節蝶閥，新增冷空氣旁路擋板閥，氣動快開風門及新設計煙風道，更換42 臺燃燒器（強制通風）。

4.4裝置改造效果

加熱爐裝置改造之后，排煙管道中含有的一氧化碳量為零，說明燃料能夠完全燃燒，余熱回收系統排煙氧含量為3%，一般燃燒器氧含量運行指標能夠控制在2%-4%之間，說明在氧含量比較低的情況下，燃燒器中的燃料仍然能夠燃燒完全，但是仍然有一定的排煙氧含量降低的余地。改造之后，四合一加熱爐的排煙溫度明顯降低，入爐空氣溫度顯著提升，有效提高了燃料燃燒的熱效率，降低了散熱損失。而且改造之后的四合一加熱爐也解決了加熱爐氧含量遠程調控問題，裝置運行更加平穩可靠，有比較大的潛在效益。結合設備的熱效率來看，總的熱效率超過 《中國石化股份公司煉油生產裝置管式加熱爐運行管理規定 》熱效率運行指標91%。根據改造之前的運行效果進行統計，加熱一噸重整原料消耗瓦斯消耗量要低于改造前消耗量。也就是說，改造之后的設備運行能夠有效減少電耗和成本，改造之后每年可新增效益，長期使用下可以收回投資的成本，而且連續重整裝置四合一加熱爐改造解決了加熱爐含氧量遠程調節的問題，裝置運行更加的安全和平穩，有很大的潛在效益和長遠的發展前景[2]。

5 結束語

綜上所述，連續重整裝置四合一加熱爐余熱回收節能改造技術的有效應用可以明顯減少加熱爐的能源資源消耗，降低工廠的成本支出，提高煉油廠的經濟效益，解決了連續重整加熱爐煙氣能量回收的問題，使得加熱爐的氧含量調節更加的科學和穩定，在實際應用的過程中也取得了良好的效果，給同類裝置的改造提供了成熟的經驗，對于石化煉油企業的持續穩定運營有著十分重要的參考價值，促進了石化煉油工業的轉型和優化。

參考文獻

[1]蔡建光.大型連續重整裝置反應加熱爐爐型比較 [J].石油化工設備技術，2019，32（2）：56～58.

[2]杜博華，等.連續重整裝置四合一加熱爐余熱回收節能改造[J].齊魯石油化工，2018，38（1）：6～9.