连续重整装置四合一加热炉余热回收节能改造

金峰旭

摘 要：针对锦西石化分公司连续重整装置四合一加热炉余热回收改造问题，增设了余热回收系统，合理地避开了烟气露点腐蚀，降低了排烟温度，有效提升了加热炉的热效率，达到了设备节能减排的目的。本文主要结合连续重整装置四合一加热炉余热回收节能改造的相关对策进行探究。

关键词：连续重整装置;四合一加热炉;余热回收

1 引言

炼油厂连续重整裝置四合一加热炉是将四台加热炉合并为一台大型的箱式加热炉，在实际运行过程中，重整反应强吸热效应会造成加热炉设计的热负荷比较大，能量损耗严重。为了避免加热系统产生过大压降，采取倒U型的排列结构进行加热炉辐射室炉管的设计。可以避免能源资源的浪费，防止不良因素导致的无法过热而被放空，提高热量资源的回收效率。

2 连续重整装置四合一加热炉工作状况

锦西石化分公司连续重整装置四合一加热炉于2016年份开始生产，引进美国技术，采取倒U形排列辐射室炉管，炉底布置了42台燃烧器，加热炉余热锅炉改造结构由四组受热单元和汽包组成，主要分为一级蒸发段、蒸发段、过热段以及省煤段四部分。

3 连续重整装置四合一加热炉改造方案

针对锦西石化分公司加热炉的运行现状，为了减少四合一炉的排烟温度，回收利用烟气热量，提高热量的使用效率，有两种改造方案可供选择。首先，可以先增加落地式空气预热器回收烟气热量，对燃烧器的冷空气进行预热。其次，可以新增加落地省煤器仪器，对汽包脱氧水进行预热，增加空气预热器，从而可以回收高温烟气的热量。两种改造方案均有其独特的优势和劣势，新增落地省煤仪器方案增加的设备比较少，能够有效避免漏点腐蚀，投资较低，改造成本低，占地面积少，不会改变原有的操作方式。因此，锦西石化分公司重整装置四合一加热炉余热回收改造最终采取了增加空气预热器的方案。为了使锦西石化分公司的改造效益达到最大化，充分考虑安全与经济效益的平衡，还进一步地应用了操作弹性比较大的空气预热器改造，从而可以缩短检修的时间，不需要对主体设备进行较大的改动，能够直接节约燃料，降低排烟温度，加热炉的综合热效率提升到了92%以上。考虑到燃烧器部分与调整的均匀性，送风机采用定频电机，风道采用不等径的设计。

4 连续重整装置四合一加热炉余热回收改造实施情况

4.1空气预热器

空气预热器采用热管式空气预热器，回收热量1000多千瓦，传热面积700多平米，为了避免低温烟气露点腐蚀的问题，在空气预热器的空气侧还设置了控制阀和副线，从而可以有效控制培养温度。其次，烟尘中也含有一定的含尘量，所以在空气预热器的烟气侧附近安装了吹灰器进行阶段吹灰，以避免管子表面积灰。

4.2增设鼓风机引风机

在重整装置四合一加热炉余热改造的过程中，还增设了鼓风机和引风机，采用变频驱动电机更新了烟道和风道蝶阀，保证风道能够密封可靠和灵活调节。为了减少对流式出口到空气预热器入口段烟道的温度，烟道衬里应用保温效果比较好的轻质浇筑料。烟道和风道均采用了分段预制的方法进行现场组的安装。

4.3燃烧器改造

连续重整装置四合一加热炉的燃烧器改造是余热回收的重点和难点，四合一加热炉原来使用的燃烧器为进口的多火嘴结构，每个燃烧器有多个火嘴，利用一次风门配合瓦斯阀门开度来调整加热炉燃烧。在重整四合一炉的东侧（烟囱对向侧）新建一台扰流子+铸铁板式组合式空气预热器，在预热器的烟气出口设置一台烟气引风机，在预热器的空气入口新建一台空气鼓风机;更换直排烟道密封蝶阀，新增烟气去余热回收系统密封蝶阀、引风机出口位置密封蝶阀、热风道密封调节蝶阀，新增冷空气旁路挡板阀，气动快开风门及新设计烟风道，更换42 台燃烧器（强制通风）。

4.4装置改造效果

加热炉装置改造之后，排烟管道中含有的一氧化碳量为零，说明燃料能够完全燃烧，余热回收系统排烟氧含量为3%，一般燃烧器氧含量运行指标能够控制在2%-4%之间，说明在氧含量比较低的情况下，燃烧器中的燃料仍然能够燃烧完全，但是仍然有一定的排烟氧含量降低的余地。改造之后，四合一加热炉的排烟温度明显降低，入炉空气温度显著提升，有效提高了燃料燃烧的热效率，降低了散热损失。而且改造之后的四合一加热炉也解决了加热炉氧含量远程调控问题，装置运行更加平稳可靠，有比较大的潜在效益。结合设备的热效率来看，总的热效率超过 《中国石化股份公司炼油生产装置管式加热炉运行管理规定 》热效率运行指标91%。根据改造之前的运行效果进行统计，加热一吨重整原料消耗瓦斯消耗量要低于改造前消耗量。也就是说，改造之后的设备运行能够有效减少电耗和成本，改造之后每年可新增效益，长期使用下可以收回投资的成本，而且连续重整装置四合一加热炉改造解决了加热炉含氧量远程调节的问题，装置运行更加的安全和平稳，有很大的潜在效益和长远的发展前景[2]。

5 结束语

综上所述，连续重整装置四合一加热炉余热回收节能改造技术的有效应用可以明显减少加热炉的能源资源消耗，降低工厂的成本支出，提高炼油厂的经济效益，解决了连续重整加热炉烟气能量回收的问题，使得加热炉的氧含量调节更加的科学和稳定，在实际应用的过程中也取得了良好的效果，给同类装置的改造提供了成熟的经验，对于石化炼油企业的持续稳定运营有着十分重要的参考价值，促进了石化炼油工业的转型和优化。

参考文献

[1]蔡建光.大型连续重整装置反应加热炉炉型比较 [J].石油化工设备技术，2019，32（2）：56～58.

[2]杜博华，等.连续重整装置四合一加热炉余热回收节能改造[J].齐鲁石油化工，2018，38（1）：6～9.