浅议提高加热炉运行效率的策略及方式

李柘

摘 要：随着我国经济社会得到长足发展，对能源的需求量不断加大，而石油资源作为支撑我国工业发展的支柱，应该对其整体的利用过程提高重视。在石油开采的整体进程之中，加热炉作为重要设备起到了十分关键的作用，加热炉的运行效率和石油开采效率之间关系密切，基于此，本文首先探讨了加热炉在运行过程之中所面临的问题以及导致其效率低下的原因，并针对这些主要问题，提出了提高加热炉运行效率的相关策略以及方式，具有一定的现实意义。

关键词：石油开采;加热炉;运行效率;策略及方式

在石油开采这一生产作业活动之中，加热炉设备起到了十分关键的作用，从目前来看，我国在工程实际之中应用的加热炉预期效率已经达到了较为可观的程度，但是在实际运行的时候，往往加热炉的实际效率大大低于预期效率，普遍的效率均在80%-85%之间，这就间接的导致了石油的开采以及生产成本进一步的增加。基于以上，下文首先对加热炉在运行过程中效率低的原因进行简要阐述。

1 加热炉在运行过程中效率低的原因

1.1 空气指数对加热炉运行效率的影响

加热炉在具体的生产实践当中，可以提供对燃料燃烧空气的总量数值，同时将此数值与在理论标准下的加热炉空气总量进行比较，从而可以形成一个空气指数的概念。在这种概念之下，若是空气指数的数值是比较大的，就说明此时在加热炉内部是具有比较充分的空气的。这会使得燃烧进行的相对充分，充分地燃烧就会导致加热炉排烟量的增大，东多余部分热量的散失就是由于烟气的过量排放而造成的，这会导致加热炉的运行效率被进一步的拉低。相反，如果空气指数的计算数值较小，同样也会对加热炉的运行效率起到不利的影响，这是因为当空气指数较小时，加热炉内的氧气含量不足，导致燃烧反应进行的不完全、不充分，这样就大大增加了资源的消耗，从而导致运行效率下降，所以，在实际应用当中需要注意合理控制加热炉空气指数。

1.2 排烟温度对加热炉运行效率的影响

在加热炉整体的运行过程之中，有一个环节会开展换热工作，在这一阶段所派出的烟气的温度就是排烟温度，如果加热炉的排烟温度较高就会导致加热炉的热消耗损失增加，在一定程度上减少了用于生产过程之中的能量，从能量守恒的角度来看，过高的排烟温度会对加热炉的效率造成不利影响。根据相关数据现实，当加热炉排烟温度高出合格指标50℃以上时，锅炉效率大约下降3%-5%作用，当加热炉的排烟温度高于合格指标90℃以上时，效率的下降会超过5%，可见排烟温度若是大幅度高于额定温度，其会对加热炉的运行效率造成较大影响。因此，在实际工程的应用当中，需要合理控制排烟温度。

1.3 散热损失超标对加热炉运行效率的影响

散热损失超标也是导致加热炉效率降低的关键因素。造成这一现象的原因是两方面的，一方面，在對加热炉进行设计制造的时候，若没有对炉内进行合理的保温设计，或保温设计与加热炉的设计标准不匹配，就会导致加热炉内的散热标准要高于设计标准，这种情况会拉低加热炉的运行效率，从第二方面来讲，在使用加热炉的过程之中，若是炉内的温度分布不均匀，会导致某一部分的散失热量较高，从而对加热炉的整体使用效果产生较大影响。所以，在设计加热炉的过程之中需要对散热损失进行合理的设计计算并采取相应的保温措施。

1.4 负荷对加热炉热效率的影响

在实际的生产活动之中，加热炉的运行负荷是在实时变化的，由于缺乏相应的技术监督手段以及技术检测装备，往往在实际应用过程之中，加热炉的运行效率没有办法实现最大化，同时，由于加热炉之中加热的物质具有比较复杂的组成成分，在长周期的运行之下，炉内会产生较为严重的无关物质沉积的现象，这也会导致其运行效率增加，还有些时候，专业维护人员并没有对加热炉进行定期的停机检查维护，若不进行定期的维护检查，就会导致炉内保温脱离情况的发生，出现这种情况就会大大的影响加热炉的运行效率，总的来说，若是加热炉由于上述原因导致一直在低负荷状态下工作，其效率也会大打折扣。

2 提高加热炉运行效率的措施

2.1 控制过剩的空气系数

燃料气体在燃烧过程中在通常情况下是无法在理论计算值下完全燃烧的，在这种情况下就需要增加适量的过剩气体。燃料在燃烧中所使用的实际空气量与理论空气量的比就是过剩空气系数。如果该系数太大，那么烟气就会将较多的过剩空气热量带走。燃料性质、燃烧器性能、炉体密封性、加热炉自身的测控水平对过剩空气系数有直接影响。首先从燃料性质方面考虑，气体燃料与空气发生反应时需要进行相对精细的操作，使得气体燃料与空气发生均匀的混合，否则则会出现火焰发飘的现象，这种现象会大大加大加热炉安全生产的危险系数。

从第二方面燃烧器性能来讲，需要尽量保持加热炉内的均匀受热，这是因为，为了避免炉管长时间的收到火焰的作用，并且在受热均匀时，低氧条件下也可以将反应进行的相对完全。燃烧器的能量需要与加热炉的负荷进行匹配计算，防止加热炉内出现局部过热的现象，还需要尽可能地保证炉管表面的均匀热度。确保燃烧其中的过剩空气系数恰当，会大大的提高热炉的运行效率，为达到这一效果，可以在工程作业过程之中对燃烧器的风门开度进行适当的调节与控制。

第三方面，从炉体密封性能这一方面来看，由于在某些时刻需要在负压的状态下对加热炉进行相关操作，这时若是加热炉炉体的密封性能达不到相关的要求，就会使得部分空气进入到炉内之中，这会对燃烧器之内所发生的燃烧反应造成影响，在一定概率上会使得辐射段的烟气具有比较高的含氧量。在看火孔打开的情况下也会导致空气进入使得加热炉运行效率大大下降，基于此，需要在生产操作之中严格遵守规范要求，及时关闭看火孔，控制过剩空气系数。

2.2 控制排烟温度

从目前的技术能力来看，想要合理的控制排烟温度，最好的方法就是将节能涂料涂刷到加热炉之上，使得炉管自身对于辐射的吸收效率进一步提高，这样就从侧面降低了排烟温度，同样的是，将远红外节能涂料涂刷到加热炉的受热表面之上，受热面对于辐射的吸收率也会提高，排烟温度也会得到降低。从另一个角度考虑，想要进一步降低排烟温度还可以设置有效的烟道调节挡板，烟道挡板主要是利用了加热炉内的压力控制远离，避免加热炉内出现大程度的负压，通过这种手段对炉内的压力进行调控，从而对于进入炉内的空气质量流量进行合理调控。在加热炉的实际运行过程当中，需对其挡板开度进行调节，从而达到控制排烟温度的目的。

2.3 减少散热损失

想要减少散热损失，可以从两方面着手。第一个方面，可以在设计加热炉的时候增强对其炉内保温程度参数的确定，降低加热炉内的热损失，从保温材料的选择来看，可以尽量选择高温辐射材料，进一步增强炉内的隔热能力，减少热量的散失。第二，定期检查并维修加热管路，在使用周期较长后，需要对设备进行定期的维护，检查保温材料是否在使用的过程之中出现脱落等现象，发现问题及时解决问题，减少散热损失。

2.4 合理控制加热炉热负荷

加热炉作为炼油装置系统的主要部件之一，其特点就是在不同的换热过程之中热负荷也会发生改变，在最近纪念，石油加工的换热流程进行了相关的调整，整体炼油装置的性能发生了改变。增强了换热终温，减少了加热炉内部对于燃料的消耗。除此之外，及时的清洗冷环设备，定期维护检修管束，发现问题及时解决问题，用新型的陶瓷纤维保温材料对以往材料进行替换，据可以达到合理控制加热炉热负荷的效果，进一步提高加热炉的运行效率。

3 结束语

总的来说，想要进一步提高石油开采效率，就需要进一步提高加热炉的运行效率，可以采用控制过剩的空气系数、合理控制加热炉热负荷、控制排烟温度、减少热损失这几个角度进行考量，采取涂抹节能涂料，设置调节烟道挡板等手段控制加热炉的运行状态，从而增强加热炉的运行效率，提高石油开采生产作业的总体效率。

参考文献：

[1]王张，宏英.提高转油站加热炉运行效率技术研究[J].石油石化节能，2016，6（8）：18-20.