試述提高煉油工藝爐熱效率的技術措施

陸偉

摘要：在石油工業生產中，工藝爐的使用多以管式加熱爐為主，因加熱物質的過程主要是加熱管內的氣體與液體，這不僅極易引爆烴類物質，而且具有較高的危險性，尤其是在操作條件較差環境下，以連續性直接受火方式進行加熱，更會產生較大的能源消耗，為此，亟需對其實施優化與改造技術措施，由此全面提升工藝爐熱效率。

關鍵詞：煉油;工藝爐;熱效率;技術

引言

煉油工藝爐是煉油廠加工原油的關鍵設備，每年需消耗大量的燃料氣量，不僅浪費資源同時損害經濟利益。需通過節能改造減少煉油能耗、成本的同時，進一步提升工藝爐熱效率，降低排煙溫度，使爐子熱效率達到工業節能標準。

1油工藝加熱爐概述

加熱爐是常見工業生產設備，更是石油煉制企業常用裝置。其中管式加熱爐最為常見，鑒于氣體、液體烴類物質在爐內加熱流動易發生爆炸，連續運轉生產方式，且加工原料多是有害物質，對此加熱爐不僅危險姓高，同時對技術操心人員專業水平要求高。工藝加熱爐主要由通風系統、輻射室、燃燒器等裝置組成。爐膛又稱輻射室，以輻射形式傳熱，承擔系統3/4的爐熱負荷。其余爐熱負荷由對流室承擔，其以對流形式傳熱，工藝熱效應隨著對流室吸熱量比重的增加而提高。強化工藝爐熱效應，可從對流室的釘頭管、翹片管改善入手。燃燒器具有產熱功能;余熱回收系統方面，主要回收煙氣余熱;通風系統主要對燃燒器導入空氣、導出煙氣。基于加熱爐用途角度分類，工藝加熱爐分為氣液混相流體、液體、氣體加熱爐幾類?；谕庑尾町惙诸?，分為方型、立式、箱式工藝加熱爐等。

2煉油工藝爐熱效率技術應用時的問題

2.1排煙溫度增高的問題

在石油煉油生產期間，排煙溫度過高會對爐熱效率產生不同程度的影響，而且還會產生較嚴重的浪費現象。然而在煉油企業中卻對安全生產管理工作有所忽略，不能良好的對煉油工藝其加熱爐內的氧氣含量進行合理控制。依據我國所構建的煉油加熱爐中氧氣含量規定，如煉油加熱爐當中的氧氣含量大于整體氣體含量標準的4%時，便會對煉油加熱爐的效率產生不同程度的影響。

2.2加熱爐溫度波動會加快硫對器械的腐蝕性

新時代背景下，煉油時所用的燃料是全新的燃料氣體，然而這類燃料氣體，在燃燒完之后，很可能會產生很多硫化物質。然而，在煉油生產的時候，企業為了可以節省一些生產工序，會不同程度的縮減成本，針對硫化物的處理工作做得并不理想。長期如此，硫化物質在設備中的占比會不斷增大，在此情況下，會很大程度的超過規范標準。對于加熱爐內的溫度穩定會產生不同程度的直接性影響，同時也會對煉油加熱爐產生不同程度的腐蝕，使加熱爐的使用期限受到不同程度的損壞。

2.3煉油的設備比較陳舊

用于煉油的設備如果比較陳舊，會在煉油的時候形成很多問題，這會對現時代下的煉油工藝形成阻礙性影響。并且，在對陳舊煉油設備進行維修時，也會耗用大量的資金，由此對于經濟效益的提升會形成不同程度的影響。所以在對煉油設備實施相應的優化和創新時，會讓企業投入較大的成本，在此情況下，煉油企業均都不能接受。煉油所用的加熱爐并沒有回收的系統裝置，所以回收再利用的成效并不突出，不能確保設備的充分合理利用，這樣會不同程度的延長生產周期。

3提高煉油工藝爐熱效率的措施

3.1擇優燃燒器

煉油工藝爐的爐型不同、腔內部布置差異，直接影響煙氣溫度、燃燒器配置等。對此需圍繞降低工藝爐局部燃燒溫度的原則，選擇多級燃料型、多級空氣型等類型的燃燒器。噴嘴需圍繞燃料霧化理想性選擇，如LGH型、Y型等燃燒器，燃燒調節比大，無論是加熱爐類型或是燃料油類型適用性廣泛，蒸汽損耗量明顯降低。合理選擇調風器，如平流調風器、軸流式彎曲葉片穩焰器等，直接改善了燃燒穩定程度，從而整體提升工藝爐熱效率。加熱爐熱負荷、換熱流程間存在一定聯系，改善換熱流程，減小加熱爐熱負荷，可降低燃料耗損與裝置能耗，最終達到低成本節能運作。

3.2減少排煙損失

排煙損失會造成不同程度的工藝爐熱效率損失。可通過循環回收加熱介質煙氣方式，減小排煙末端溫差與熱量排放損失，繼而強化工藝爐熱效率?；蚴窃谠袑嵊蜖t、工藝加熱爐設備的基礎上，調節介質入口、煙氣排口間的持平位置，提高煙氣、介質間的溫差，為煙氣改善介質溫度奠定良好基礎。根據熱效率發平衡表達式，加熱爐熱效應與排煙損失占總供熱比值、不完全燃燒占總供熱比值、散熱損失占總供熱比值間有一定的關系，對此采取降低排煙溫度、減少排煙損失、減少排煙溫度與介質入口溫差、將加熱的鍋爐給水等低溫介質引入對流室末端、減少過?？諝庀禂?、減少不完全燃燒與熱散損失、采用空氣預熱器、采用煙氣余熱鍋爐制造蒸汽等措施是非常有必要的，繼而提升加熱爐熱效應。

3.3高溫輻射涂層

在工藝爐爐膛內噴涂抹高溫輻射涂層，可顯著提升防腐保溫隔熱、輻射傳熱效果，以及隔熱保濕作用，繼而改善其熱效應。其中HK-81涂料、陶瓷纖維等高溫輻射涂料最為常用。爐殼外墻溫度顯著降低，不僅工藝爐熱效應與加工安全程度顯著提升，同時也達到了能源消耗降低的目的。

3.4清除於垢

燃料不完全燃燒后，炭粒與灰分等煙塵會附著在爐管、空氣預熱器上，熱阻增加傳熱效果隨之下降。積灰越多排煙溫度越高，熱效率直接降低。工藝爐吹灰頻次（一般為每24h）、吹灰裝置必須明確規定，且裝置必須處于正常運行狀態。其中聲波、激波等吹灰器最為常用，前者借助彈性金屬膜片的振動，將內流室、煙道內的空氣轉換為聲波能源，達到清灰目的。但聲波、激波等吹灰器的安全程度不高，對此應用范疇相對局限。是科學技術的進步，推動了清灰技術發展的步伐。空穴射流清灰技術是指在管路內安裝清洗裝置，借助金屬葉片的高頻振動，形成急速渦流低壓區，水流壓縮、崩裂繼而產生微射流與沖擊波，粉碎并清理爐內沉積物，達到清除於垢目的，最終改善傳熱效果。

結語

總體來說，石油資源對于我國經濟的不斷發展具有非常重要的作用和意義，并且也推動了城市的不斷發展。優化煉油工藝可以有效改善對石油原料的有效利用，由此促進石油業的不斷進步。并且還可以有效的管控好石油開采成本的投入。

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