提高延迟焦化装置加热炉热效率的技改措施

2017-03-03靳松中国石油玉门油田分公司炼化总厂焦化车间甘肃酒泉735299

化工管理 2017年18期

关键词：炉管预热器焦化

靳松(中国石油玉门油田分公司炼化总厂焦化车间，甘肃酒泉 735299)

提高延迟焦化装置加热炉热效率的技改措施

靳松(中国石油玉门油田分公司炼化总厂焦化车间，甘肃酒泉 735299)

本文分析了影响加热炉效率的因素，针对延迟焦化装置加热炉热效率的提高进行了深入的研究分析，结合本次研究，发表了一些自己的建议看法，希望对提高延迟焦化装置加热炉热效率起到一定的参考和帮助。

延迟焦化装置；加热炉；热效率；改进

在延迟焦化装置中，焦化加热炉属于其中的关键设备，焦化加热率的燃料气消耗量超过总耗能77%【1】。在衡量加热炉先进行方面，热效率是其中一项非常关键的指标，想要降低装置能耗，创造出更多的经济效益，提高加热炉热效率是其中一项非常重要的内容【2】。洛阳石化延迟焦化装置选择的是一炉两塔流程，经过加热，可以使减压渣油温从300℃加热至492℃。在实际的运行过程中，洛阳焦化加热炉热效率与国际上同行业先进水平相比有着一定的差距，为了降低装置的实际能量消耗量，需要对其进行改进。

1 影响加热炉效率的因素

第一，加热炉排烟温度高，所使用的空气预热器参数：预热前烟气温度380℃，空气温度14.2℃，烟气经过空气预热器之后的温度为160℃，排出的空气温度我290℃，可回收4983kW余热【3】。但是在生产过程中，受到多方面因素影响，实际排烟温度为140℃，虽然该温度超过了排烟温度设计指标，但是对于低硫燃料气而言，该温度还偏高，远远超过实际测量温度，使得加热炉热效率存在较大的提升空间。第二，过剩空气系数1.30，虽然与同类设计平均水平一致，但是和设计值1.15相比，还有0.15的差距，过剩空气系数仍有较大的降低空间。第三，在加热炉燃烧器的操作方面，其弹性范围较小，调节比不高，非常容易有局部过热现象出现，难以实现对燃烧状况的调节，CO的含量容易超过标准值，炉管表面出现严重的积碳现象。第四，加热炉表面的温度过高，存在非常大的散热损失。第五，在控制程度方面缺乏精密性，难以实现精确调节，很大程度上提高了工作人员的劳动强度。第六，在仪表监控方面存在问题，难以实现对加热炉运行状况的实时监测。

2 提高延迟焦化装置加热炉热效率的措施

2.1 改进燃烧器

之前的燃烧器，炉管两侧火焰垂直向上燃烧，在燃烧过程中火焰比较容易出现偏斜等现象，难以实现均匀的传热，造成局部结焦，降低加热炉的使用效率，在对燃烧器改进之后，有着以下几个方面的优势：首先，可以实现对燃料的分级燃烧，应用了先进的多孔分级燃烧技术；其次，使用了异形火道砖，这种砖在配风作用方面表现的较为独特，能够实现燃料气阶段性的混合至助燃空气中，不仅可以降低火焰最高温度，还能降低烟气中的CO以及NO的含量；最后，将热壁辐设技术应用在燃烧器中，燃料气燃烧的热量传递至炉壁，再传递至炉管，最后传递到管内渣油中，通过这种热传递方式，能够实现对炉管的均匀加热，避免炉管内渣油出现结焦、局部过热等现象，提高总传热系数，增强了加热炉的加热效率，能够使炉管使用寿命以及操作周期得到延长。

2.2 改进空气预热器

之前的空气预热器换热面积小，无法满足实际的使用要求，排烟温度高，没有实现对烟气余热的高效回收。通过对空气预热器进行改进，新增加539根排热管。烟气在经过原有热管空气预热器后，进入到新增的空气预热器中，与空气进行换热，通过二次换热的方式使排烟温度进一步降低，在完成改造之后，可以将排烟温度控制在118℃左右。

2.3 改进控制技术

选择APC控制技术对加热炉进行控制，这种控制技术通过对模型的预测控制以及抑制各类干扰变量，进而降低加热炉因为操作变动出现的波动，实现对控制目标的优化。这种技术的优势主要表现在以下两个方面，第一，对之前的算法进行了改进，使得模型预测控制的准确性和有效性得到显著的增强和提高；第二，将在线优化器置于产品内部，能够实现对经济优化目标的获取，在使控制对象的平稳性得到保证之后，实现经济方面的优化。

2.4 增添加热炉仪表监测

加热炉各项操作离不开仪表监测信息的支撑，为了保证加热炉高效安全运行，需要在原有的仪表基础上进行适当的增加。之前的加热炉炉管表面温度热电耦数量较少，与同类装置相比存在一定的差距，难以实现对加热炉运行的有效监测。在增加28支热电偶以及两个负压表之后，很大程度上提高了氧含量监测准确性，更好的监控加热炉炉管的运行以及燃烧状况，提高加热炉热效率调节效果。