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炼油厂论文:提高炼油厂加热炉热效率的方法

作者:论文发表网 更新时间:2018-11-19 10:31:55
19.1K 1 影响加热炉效率的主要因素
(1)加热炉受热面积灰结垢一直是困扰加热炉运行的主要因素,受热面积灰结垢一旦形成,它所造成的负面影响将是持久的及递增的。同时应保证燃料燃烧充分。因为,排烟热损失主要由排烟温度和烟气量决定,烟气量取决于加热炉的过剩空气系数,提高热效率的途径主要是通过降低过剩空气系数或排烟温度来实现。所以,在过剩空气系数和排烟温度增高时,加热炉热效率都将降低。(2)加热炉运行控制中由于多种原因致使运行工况控制不好,包括风门调节不当,供风过大;运行负荷低于设计值;燃料品质不好造成腐蚀和积灰;供风系统操作不当;燃烧器选型问题等,这些问题导致的直接结果是加热炉排烟气氧含量和过剩空气系数普遍偏高。通过调查发现,企业中加热炉烟气中的平均氧含量普遍都高于标准的指标,平均排烟温度也高于标准温度。过高的烟气氧含量导致炉内的过剩空气较多,这样会造成排烟温度偏高,烟气带走的热量越多,对热效率的影响也就越大。过大的过量空气系数还会加速炉管的氧化,促使氮氧化物增加,给环境造成不利的影响,影响炉管使用寿命(3)余热回收系统设备状况的好坏也会影响加热炉的热效率。时刻了解设备的腐蚀状况,加以预防。余热回收系统设备腐蚀主要是硫酸露点腐蚀造成,在该系统低温烟气段普遍存在,系统中的蒸馏装置前置空气预热器因为腐蚀容易泄漏,造成热损失。(4)炉壁散热损失超标仍然是一个不可忽视的因素。通过观察炉膛内部发现,部分炉子炉膛衬里脱落严重,炉壁表面温度普遍高于规定的标准温度,造成这种情况的主要是原因是炉膛内出现局部过热点使衬里脱落,此外,炉壁衬里的材质有的也不能满足炉膛温度的要求。(5)因为空气过剩系数过大使废气量增加,废气热损失增大,燃烧温度降低:空气过剩系数过小,会造成燃料的不完全燃烧,浪费燃料。
2 2 提高热效率的途径
2.1 对加热炉及时清淤除垢,改善加热炉的传热效果
按照设计工况的要求,严格规定吹灰频次,使用高效吹灰器,尽量使炉子不积灰或减少积灰,保证吹灰设施运行正常,定期检查。近年来,吹灰器普遍选用的是声波和激波两种方式的吹灰器,其中声波吹灰器的工作原理是把压缩空气作为声波的能源,通过弹性金属膜片自激振和谐振腔内产生的谐振,把送入对流室和烟道的压缩空气的势能转换成声,以达到清灰的目的。目前真空加热炉加强空穴射流清灰技术得到广泛推广,该技术时在管路中放入清洗器,通过清洗器的金属叶片产生高频震荡,急速旋转的涡流将其包围,形成连续移动的低压区,使该区域呈汽化状态下的流水产生的细微气泡迅速被压缩直至崩裂,由此激射出强力的微射流,聚成冲击波,对沉积物进行彻底粉碎。
2.2 设置有效的吹灰器
通常在对流室或空气预热器处设置吹灰器。吹灰的对象通常是粘性积灰和疏松积灰。粘性积灰通常是在烟气中存在的碳粒子,吸附烟气中的 SO2、SO3 和 H2O 从而形成 H2SO4。这种含有硫酸粘碳粒子是非常强的,它被沉积在加热的表面上,不仅是非常强的,而且具有很强的腐蚀性,它和加热表面,产生硫酸亚铁硫酸亚铁添加到此结垢的鲁棒性。如果燃烧是正常的,这些粘污垢发展是不是太快了,在操作,只要有足够的重视吹灰,同时边吹的情节,尽量保持管子表面不结垢少污染的原始状态是可能的。松散结垢或灰颗粒由于小尘粒之间的静电充电并附着在管,这是比较容易吹掉污垢壁的吸引力。吹灰器是起吹灰作用的,目前我国的吹灰器主要有二种。一种是蒸汽吹灰,另一种是声吹灰。2.3 严格封堵漏洞,减少气体的泄漏从燃烧器所需的燃烧炉内的空气都应该被馈送,从空气泄漏到燃烧的其他部分难以接收一个有效的作用,但会带来排气损失增大,从而加剧了不良后果管氧化。所以,严格试图封堵漏洞,以最小化气体泄漏减少过量空气是非常有效的。例如,对于一台热负荷 23.26MW 的加热炉,当炉底负压为-98Pa 时,则每 0.1m2 的漏缝可导致大约 3000m 3 /h 的空气漏入,可使过剩空气系数增大 0.1。2.4 合理控制炉膛负压和过剩空气量
2.4.1 一般规律
烟囱挡板开大,炉膛负压增大,漏风量的空气流入燃烧器在不关闭也增加,过量空气系数的增大而增大。燃烧器调风器开度大—燃烧器处进风量增加。因此掌握并及时调节烟囱挡板和燃烧器调风器的开度,是合理控制炉膛负压和过剩空气量的重要手段。
2.4.2 炉膛负压值的控制原则
空气少漏入;烟气少漏出;空气尽可能从燃烧器处供入。应该注意的是,采用自然通风燃烧器的中、小型炉子,由于辐射室高度低、负压小,如炉膛负压(辐射和对流室交界处)不能保证燃烧器进入足够的风量时,则应加大负压值。其次,对流室排管多,在炉膛负压保持-19.6Pa 时,对流室如出现局部正压,存在烟气外冒现象时,亦应加大炉膛负压值。
2.5 采用空气预热器
采用空气预热器其优点:可节约燃料,提高热效率;可减少火嘴处的结焦;可控制焰形;可烧劣质燃料。空气预热器型式很多,有回转式空气预热器,有管式预热器,有热管式预热器,从目前的应用情况来看,热管预热器用的较多。热管预热器的主要优点是:(1)体积小,传热效率高;(2)性能优良,无转动件,比较可靠。主要缺点是:(1)有使用温度的限制,若使用温度过高,超过约 380℃时,那么就不能采用价廉的钢水热管,只能更换为高温耐热管了。(2)当设备闲置时对于大气温度低于-20℃时,钢水热管中介质也容易冻裂,因此若在停工期正好遇到此温度,那么就需将热管抽出水平放在屋内或由热管制造厂作出评定,可低于-20℃闲置。针对以上不足,应在仪表及自动控制的考虑,当烟气温度超过 380℃时应报警,并采取有效措施,降低烟气温度。
2.6 加强隔热保温,降低体系散热
按 SHJ36-91《石油化工管式炉设计规范》的规定,“在外界气温为 25℃和无风条件下,管式炉本体和空气预热系统的外表面的设计温度不得大于 80℃”。因为外壁温度过低,虽然散热量少,但由此会造成炉衬造价提高,在经济上不合理。如炉墙内壁温度为 800℃,外界气温为 0℃时,如欲将外壁温度由 80℃降为 40℃,就会使轻质衬里的壁厚由 173mm增至 435mm,为原厚度的 2.5 倍。
2.7 加强加热炉日常运行管理制度
明确加热炉收油时间、运行温度、停炉检查部位、倒炉时间等具体要求。明确加热炉运行操作技术界限,明确加热炉启炉、停炉操作规程,明确提温、降温等操作的具体方法和完成时间。确定日常管理的重点和程序,保证加热炉运行在良好工况,均衡使用加热炉设备,避免单一过度使用造成设备疲劳。
3 3 结论
目前,提高加热炉的热效率已经被企业多数领导及技术人员所重视,每个操作人员都应该贯彻提高加热炉热效率思想,不断地研究发现提高加热炉热效率的新方法,从点滴入手,得到事半功倍的效果,尽量使加热炉始终处于最佳状态下运行,获得长期的经济效益。
参考文献
[1]王振雷,崔伟妮.提高管式加热炉热效率的有效措施[J].黑龙江科技信息,2012,11:45.
[2]付钰,张剑.提高常减压蒸馏装置加热炉热效率的技术改造措施[J].石化技术与应用,2012,04:336-339.
[3]全民.通过优化设计提高加热炉热效率[J].河南化工,2012,11:54-56+64. 炼油厂论文:提高炼油厂加热炉热效率的方法
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