淺談常減壓加熱爐熱效率提升技術(shù)改造

李寶坤

(中國(guó)石油錦西石化分公司，遼寧 葫蘆島 125001)

目前，我國(guó)大量的石化公司基本上都是采用常減壓裝置加熱爐作為輻射對(duì)流管的匹配裝置，其中燃料主要以瓦斯氣體為主，進(jìn)一步通過加熱燃料為裝置進(jìn)行能耗改進(jìn)，使得加熱爐裝置的能耗占據(jù)總體能耗的85%。但是，與此同時(shí)，加熱爐所燃燒產(chǎn)生的氣體基本上大量都是有毒氣體，所以必須要對(duì)其進(jìn)行管理控制，減少氣體的排放對(duì)環(huán)境造成的污染，逐步地提升加熱爐熱效率技術(shù)改造，加強(qiáng)對(duì)周邊環(huán)境的管理控制。

1 基本概述分析

加熱爐作為常減壓裝置的重要供熱設(shè)備，其基礎(chǔ)的運(yùn)行狀況的管理直接影響加壓管控裝置的安全運(yùn)行，也是近年來(lái)，加熱爐裝置運(yùn)行的主要因素。隨著企業(yè)的節(jié)能降耗措施的深入改革，延長(zhǎng)加熱爐運(yùn)行周期，降低燃料能耗以及改善成本，已經(jīng)逐步成為煉廠中最主要的研究話題。但是，目前仍然有很多企業(yè)的常減壓裝置加熱爐在運(yùn)行中存在著較多的問題，需要通過長(zhǎng)期性的措施改進(jìn)提升加熱爐效率，從而實(shí)現(xiàn)周期性的管理。

2 存在的問題

2.1 設(shè)備老化

現(xiàn)階段，部分企業(yè)的常減壓裝置加熱爐運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，且使用年限已經(jīng)達(dá)到了30 多年，整體的設(shè)備老化非常嚴(yán)重。因此，在進(jìn)行生產(chǎn)運(yùn)作時(shí)，其基礎(chǔ)的效率其實(shí)比較低。尤其是近年來(lái)，原油的性質(zhì)變差，二氧化硫含量逐步增加，瓦斯脫硫裝置以及燃料設(shè)置都已經(jīng)開始逐步地降低其內(nèi)部的硫含量。由于目前很多機(jī)械設(shè)備的自我清潔功能較差，導(dǎo)致未經(jīng)脫硫的燃料成分進(jìn)入加熱爐進(jìn)行燃燒后，會(huì)出現(xiàn)爐管結(jié)垢的現(xiàn)象。不僅如此，由于加熱爐設(shè)施設(shè)備長(zhǎng)期使用未脫硫的低壓瓦斯等低效率燃料做燃料，其很有可能會(huì)造成加熱爐頂部出現(xiàn)局部腐蝕的現(xiàn)象，從而出現(xiàn)加熱爐的漏風(fēng)和運(yùn)行低效率現(xiàn)象，長(zhǎng)此以往，會(huì)影響加熱爐的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2 生產(chǎn)工藝不達(dá)標(biāo)

隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，現(xiàn)階段很多石化工業(yè)已經(jīng)開始采用新型的技術(shù)進(jìn)行工藝的創(chuàng)新，但是，仍然有部分企業(yè)的生產(chǎn)工藝不達(dá)標(biāo)。部分企業(yè)的爐頭溫度超高和爐出口的溫度達(dá)不到國(guó)家所規(guī)定的要求，在進(jìn)行檢修期間，還發(fā)現(xiàn)了部分很多長(zhǎng)期性存在的隱患，例如，加熱爐空氣預(yù)熱器，熱管表面積灰機(jī)構(gòu)嚴(yán)重會(huì)影響煙囪的排煙效果，也會(huì)使得整體的管道內(nèi)部的熱量腐蝕加熱爐的局部。而由于高壓瓦斯的用量限制，很多加熱爐一直都以燃料油作為基本的燃料管理控制的措施，使得整體的介質(zhì)出口溫度產(chǎn)生5℃的上下波動(dòng)值，無(wú)法滿足施工工藝的實(shí)際需求，也會(huì)影響常減壓加熱爐的運(yùn)行管理，使得實(shí)際的效果出現(xiàn)很大的偏差。

3 改進(jìn)措施

3.1 完善加熱爐的燃料性質(zhì)

目前，由于燃料油，低壓瓦斯和減頂壓瓦斯的硫含量較高，其燃料的燃燒效果不明顯，且燃料油在進(jìn)行燃燒時(shí)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)冷凝和冒煙現(xiàn)象，這樣更加容易使得爐管內(nèi)部結(jié)垢從而影響到爐管內(nèi)部的衛(wèi)生清潔。如果使用低壓瓦斯進(jìn)行燃料燃燒，其加熱爐內(nèi)部的火焰狀態(tài)，經(jīng)常會(huì)造成溫度忽高忽低的狀態(tài)，生產(chǎn)調(diào)節(jié)難度非常大，對(duì)于爐膛溫度以及爐出口的溫度的煙量難以進(jìn)行管控。與此同時(shí)，如果煙氣中的二氧化硫含量超高，還有可能會(huì)造成加熱爐預(yù)熱器頂端局部出現(xiàn)腐蝕狀態(tài)，一旦出現(xiàn)腐蝕狀態(tài)就會(huì)限制加熱爐內(nèi)部的排煙溫度的提升，降低加熱爐的運(yùn)行效率。對(duì)此要對(duì)其裝置進(jìn)行合理的管控，降低燃料中的硫含量，改善燃料的性質(zhì)，提升工藝控制的平穩(wěn)性以及加熱爐的運(yùn)行效率。

3.2 定期進(jìn)行項(xiàng)目改造

為了進(jìn)一步地提高加熱爐的運(yùn)行效率，消除系統(tǒng)內(nèi)部的安全隱患，優(yōu)化加熱爐系統(tǒng)配置，必須對(duì)加熱爐內(nèi)部裝置進(jìn)行定期或者不定期的改造和檢修。對(duì)此，要將公司內(nèi)部的加熱爐的定位器進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)不合格產(chǎn)品，就要對(duì)其進(jìn)行修復(fù)和更換，逐步清理加熱爐內(nèi)部的污垢現(xiàn)象，使得煙氣和風(fēng)量的調(diào)節(jié)更加靈活，提升其中的含氧量以及溫度控制，保證加熱爐內(nèi)部的安全運(yùn)行。不僅如此，如果加熱爐內(nèi)部的定位管出現(xiàn)漏洞時(shí)，就要對(duì)其漏風(fēng)位置和腐蝕穿孔位置進(jìn)行堵塞和補(bǔ)焊，加強(qiáng)保溫層的修補(bǔ)情況，減少爐體的內(nèi)部損失。檢查加熱爐中的對(duì)流管，對(duì)其進(jìn)行水洗處理，逐步地采用專業(yè)性的清潔劑對(duì)其進(jìn)行全面清洗，將損壞的熱管進(jìn)行修復(fù)和更換，逐步對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行檢修和更新，增強(qiáng)室內(nèi)的排煙速率，加強(qiáng)加熱爐的運(yùn)行效率。

3.3 適用清灰劑

在近幾年的常減壓裝置的清潔管理中，可以逐步采用清灰劑對(duì)輻射管外壁結(jié)垢現(xiàn)象進(jìn)行有效清除。除此之外，針對(duì)加熱爐爐管外壁的機(jī)灰結(jié)垢現(xiàn)象，采用高質(zhì)量的清灰劑對(duì)爐管內(nèi)部進(jìn)行處理清潔，這樣才能夠較好地解決爐管外壁機(jī)灰和結(jié)垢問題，提升爐管的熱運(yùn)行效率，改善熱爐管系統(tǒng)的燃燒情況。

3.4 提升加熱爐運(yùn)行系統(tǒng)

在進(jìn)行加熱爐的管理時(shí)，還可以投用相應(yīng)的加熱爐控制系統(tǒng)，加強(qiáng)加熱爐內(nèi)部的總量、分支流量以及溫度等各種參數(shù)的平穩(wěn)控制，提升加熱爐的運(yùn)行效率，保證燃料燃燒器在完全管控的情況下，能夠提升加熱爐的運(yùn)行效率的0.5%。在加熱爐在正常生產(chǎn)過程中，能夠通過對(duì)煙氣氧含量的實(shí)時(shí)控制調(diào)整加熱爐的合理化操作，堅(jiān)持采用空氣預(yù)熱器熱管激波吹灰和對(duì)流室聲波吹灰來(lái)減少熱管與對(duì)流管積灰結(jié)垢，提高傳熱效果。除此之外，還可以加強(qiáng)內(nèi)部的設(shè)備管理，及時(shí)對(duì)系統(tǒng)加強(qiáng)日常維護(hù)以及管控，制定相應(yīng)的管理規(guī)定和運(yùn)行考核方法，提高操作人員的責(zé)任意識(shí)以及操作人員的綜合素養(yǎng)。對(duì)操作人員還需要定期地進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)以及測(cè)試，提高其操作技能以及理論水平，改善操作人員對(duì)野加熱爐系統(tǒng)的認(rèn)知程度，提升其運(yùn)行保障技術(shù)。

4 實(shí)施管理效果

4.1 管內(nèi)結(jié)垢現(xiàn)象減少，熱效率提升

通過對(duì)加熱爐的燃料結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進(jìn)行完善，采用高質(zhì)量的高壓瓦斯燃料對(duì)加熱爐進(jìn)行熱處理，減少加熱爐燃料中的硫含量，這樣能夠使輻射管結(jié)構(gòu)機(jī)會(huì)現(xiàn)象明顯改善，提升加熱爐的傳熱效率。但是，隨著燃料中的硫含量的不斷下降，煙氣中的有毒氣體也下降，管內(nèi)溫度逐步降低使加熱爐內(nèi)部的其他排煙管道口的溫度降低，爐內(nèi)的溫度由170℃下降至160℃，大大地提升了加熱爐的運(yùn)行效率，傳熱效果明顯改善，對(duì)加熱爐裝置的運(yùn)行和優(yōu)化具有重要意義。

4.2 清灰劑應(yīng)用效果明顯

通過對(duì)加熱爐煙道擋板、定位器的及時(shí)更新以及輻射管外壁結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)現(xiàn)象進(jìn)行清除，可以使加熱爐內(nèi)部的控制系統(tǒng)的運(yùn)行效率提升，加熱爐的運(yùn)行效果以及速度得到明顯的改善，且輻射管外壁的煙量含氧量已經(jīng)逐步地達(dá)到了國(guó)家所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。通過精細(xì)化的管理和操作，爐膛內(nèi)部的溫度開始下降，爐出口的溫度逐步提高，使加熱爐現(xiàn)場(chǎng)的檢查和管理符合國(guó)家所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，提升了加熱爐的運(yùn)行狀況。而清灰劑的試用也保證了爐子內(nèi)部火焰的運(yùn)行情況良好，能夠減少爐子內(nèi)部的結(jié)垢現(xiàn)象造成的部分運(yùn)行障礙，這樣為后續(xù)的加熱爐管控奠定了基礎(chǔ)。

4.3 加熱爐運(yùn)行效率明顯提高

通過引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)，使得加熱爐內(nèi)部的燃燒情況得到了明顯改善，加熱爐的運(yùn)行狀況過剩使空氣系統(tǒng)參數(shù)逐步降低，內(nèi)部的監(jiān)督管理控制降低，加熱爐的操作平穩(wěn)性得到了保證。隨著定期或者不定期的課堂知識(shí)的培訓(xùn)，操作人員的技術(shù)以及理論知識(shí)得到了明顯改善，極大地調(diào)動(dòng)了工作人員的積極性和主動(dòng)性，使加熱爐的操作更加的規(guī)范化和系統(tǒng)化，這也為提高加熱爐的運(yùn)行管理水平以及參數(shù)控制合格率奠定了基礎(chǔ)。

不僅如此，目前，加熱爐由于各項(xiàng)參數(shù)都得到了改進(jìn)，相關(guān)的企業(yè)高層人員也開始出臺(tái)相應(yīng)的規(guī)章制度大力支持加熱爐的運(yùn)行和管理，通過逐步的投入資金以及其他的方式，使目前加熱爐的系統(tǒng)參數(shù)更加優(yōu)化以及創(chuàng)新，提升了加熱爐的企業(yè)價(jià)值以及應(yīng)用管控。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，現(xiàn)階段國(guó)家越來(lái)越重視常減壓加熱爐的技術(shù)改造管理工作。為了進(jìn)一步提升技術(shù)改造的進(jìn)度，我國(guó)已經(jīng)開始出臺(tái)了相應(yīng)的政策，企業(yè)的高層領(lǐng)導(dǎo)人員投入了大量的人力物力以及資金，逐步地完善加熱爐和運(yùn)行系統(tǒng)，定期地對(duì)相關(guān)的工作人員進(jìn)行培訓(xùn)和考核，加強(qiáng)工作人員的積極性和主動(dòng)性，為后續(xù)的加熱爐運(yùn)行管理培養(yǎng)專業(yè)性的人才。引進(jìn)國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)，提升加熱爐運(yùn)行效率，逐步地使加熱爐技術(shù)改造工作順利開展，也為后續(xù)的常減壓裝置長(zhǎng)期穩(wěn)定奠定了基礎(chǔ)。