试论促进炼油企业常减压装置加热炉热效率提高的途经

许 军

（山东滨化滨阳燃化有限公司，山东滨州 251800）

试论促进炼油企业常减压装置加热炉热效率提高的途经

许 军

（山东滨化滨阳燃化有限公司，山东滨州 251800）

炼油企业的常减压装置在企业运行中挥着重要的作用，依据炼油企业常减压加热炉的实际生产情况，从提高加热炉热效率角度出发，提出必要的控制措施，从而促进我国炼油企业的快速发展。

炼油企业；加热炉；热效率；途径

1 加热炉热效率的主要影响因素

加热炉在实际运行过程中十分复杂，受到多种因素的影响，主要有加热炉的型号及结构、大小及形状等。如圆筒状加热炉的主要构件之一就是炉管，其受到结焦、热及腐蚀情况的影响。此外，确保炉壁保温和燃料燃烧的情况下，影响加热炉热效率的关键因素就取决于降低过剩空气系数、降低排烟温度、减少不完全燃烧的损失及降低散热损失等，具体分述如下。

1.1 过剩空气系数的影响

在对加热炉热效率监测的一个重要指标就是加热炉的烟气含氧量，主要是通过过剩空气系数来衡量烟气含氧量，在工业炉中燃烧过程中，不可能完全燃烧，而过剩空气系数就是燃烧过程中需要的实际空气量和理论空气量的比值，当这个比值较大时，就会影响加热炉的热效率。主要产生的影响：①降低加热炉的热效率：当烟气的含氧量增加，此时就表明炉内存在较多的过剩空气，而这些过剩空气会随着排烟而进入到大气中，不仅降低了热效率，同时也增大了炉子的热损失，而排烟也造成了加热炉热效率下降。②降低燃烧温度：在加热炉内实际燃烧过程中，当温度越高，此时高温烟气和火焰就传给辐射管的热量也就越多，而此时增大过剩空气系数，就会降低燃料燃烧的温度，进而降低敷设炉管的热强度，降低其吸热量，此时需要提高燃料的燃烧量才可以确保加热炉的正常运转，进而降低了热效率。③过剩孔隙系数越大，提高了露点腐蚀的温度：露点腐蚀会给加热系统带来一定的影响，只有降低排烟温度，才可以促进加热炉的正常运行。加热炉的烟气氧含量与过剩空气系数的关系。从图1可以看出，过剩空气系数和烟气含氧量呈现一种线性的关系，随着过剩空气系数的增大，烟气含氧量都会呈现出变大的趋势[1]。

图1 加热炉的烟气氧含量与过剩空气系数的关系

1.2 不完全燃烧的影响

在排烟过程中就不可避免的产生一定的热损失，除了上述的物理损失之外，还有不完全燃烧造成的化学损失。不完全燃烧不仅会提高热损失量，同时还会降低热效率，进而污染大气，同时，不完全燃烧过程中会产生一定量的结炭情况，赋存在炉管的表面，从而降低了热传递效率。

1.3 排烟状况的影响

（1）烟气分析。加热炉在实际运行过程中主要使用的燃料多为渣油和原油，由于油中含有一定量的N和S元素，在其燃烧过程中会产生氮氧化物和硫化物，而当炉管表面材料为金属钛或者钒化合物时，就可能产生三氧化硫。此外，原油和空气中都会携带一定量的水分，与形成的三氧化硫就会发生化学反应，产生硫酸雾，进而对炉管带来一定的腐蚀。

（2）烟气温度。通过分析热效率可以得出，排烟量随着温度的升高而增大，此时就会通过烟气带走大量的热量，进而降低了热效率。

2 提高加热炉热效率的有效途径

综上所述，加热炉热效率会受到多种因素的影响，这些因素不仅会降低热效率，同时还会造成能源的浪费，提高企业的生产成本，因此，提出必要的管控措施就十分必要，主要从以下几个方面进行分述。

2.1 确定最佳的过剩空气系数

降低空气系数具有很多优势，然而，首先应该确保燃烧的完全，如果在实际燃烧过程中不完全，不仅会造成很多燃料的浪费，同时由于不完全燃烧还会产生一定的可燃性物质，造成二次燃烧及闪爆的情况产生。因此，需要确定最佳的过剩空气系数，从而提高加热炉的热效率。过剩空气系数和燃料消耗量之间的关系，如图2。当过剩空气系数低于1.2时，过剩空气系数和燃料消耗量之间呈现反比关系，而当过剩空气系数大于1.2时，此时两者之间呈现出正相关关系。根据曲线研究表明，当过剩空气系数在1.2左右时，此时的能耗最小，因而这个数值就是最佳的过剩空气系数。

图2 过剩空气系数和燃料消耗量之间的关系

2.2 定期除灰除垢

燃料在不完全燃烧过程中会产生灰分和炭粒，这些物质会影响炉管的传热效率。因此，需要定期对炉管进行除灰除垢处理，可以使用吹灰器，尤其是要注意对燃烧渣油的炉子。同时，盐分也会对炉管的传热效率带来一定的影响，这个过程可以通过向炉膛内喷洒进行污垢处理，但是，效果不太理想，最根本的解决办法就是在进行原油脱盐过程中，严格控制含盐量。

2.3 维持较低的排烟温度

流室的烟气温度通常在500℃左右，而进料过程中会降低一定的温度，因此，维持较低的排烟温度就十分重要。可以通过以下措施来解决。①利用热管式空气预热器对空气进行加热处理，这样取得的效果较为理想。②在实际操作过程中，如果空气预热器的一面存在积灰，就会降低其传热效果，因此，应该使用低频声波吹灰器，从而提高热管传热效率。

3 结语

综上所述，随着我国炼油企业的快速发展，加热炉还受到很多因素的影响，导致其热效率的降低。通过分析了这些影响因素，提出了必要的解决措施，从而提高了加热炉的热效率。

[1] 李淑华，商平.提高加热炉热效率途径的探讨[J].炼油与化工，2005，16（4）：9-10.

Discussion on the Improvement of Thermal Efficiency of Heating Furnace in Atmospheric and Vacuum Distillation Unit of Refinery

Xu Jun

The atmospheric and vacuum distillation unit in the oil refining enterprise plays an important role in the operation of the enterprise.According to the actual production situation of the decompression furnace in the refining enterprise，the necessary control measures are put forward to improve the refining efficiency of the heating furnace The rapid development of enterprises.

oil refining enterprise；heating furnace；thermal efficiency

TE966

B

1003–6490（2017）05–0115–02

2017–04–06

许军（1964—），男，山东滨州人，工程师，主要从事化工生产工作。