提升加热炉运行管理水平的有效途径

杨佩佩（天津分公司装备研究院）

在能源日益紧张的今天，加热炉投资约占石油化工装置的12%～18%，燃料消耗占全装置能耗的60%～80%，是装置的耗能大户。提高加热炉热效率，减少燃料消耗，对企业节约能源、降本增效具有十分重要的意义。目前，天津石化分公司有10MW以上加热炉43台，总热负荷为1877.418MW，如何在保证设备“安、稳、长、满、优”运转的前提下，提升加热炉的运行管理水平，促使加热炉热效率提高，降低燃料消耗，是公司降低装置能耗、提高经济效益的关键点。

1 现存问题

2010年天津石化分公司10MW以上加热炉平均热效率为91.13%，同比升高了0.51%。虽取得了较大进步，但仍存在如氧含量偏高、SO2含量超标、操作不稳定、排烟温度低导致的酸露点腐蚀等问题。且管理上也存在有待提高的地方：1）车间对加热炉管理较被动。由于检查与考核结果挂钩，会出现临时调炉，应付检查的情况。2）检测与调节脱节，难以实现闭环操作。由于加热炉运行波动较大，每月1次的检测频次较少，同时对整改问题的改进落实跟踪不及时，督促改进力度不大，就会发生检测与调节脱节，无法实现闭环操作的情况。这些都将使加热炉难以稳定高效持续运行。

2 采取措施

2.1 变被动管理为主动管理，形成闭环操作模式

装备研究院作为天津石化分公司的设备技术服务部门，每月对各作业部的加热炉运行状况进行检测、检查，以掌握其实际运行和管理水平，分析影响被测加热炉热效率提高的主要因素，找出管理中的问题，督促整改。

2011年，公司给各作业部配备了便携式烟气检测仪，以便车间及时了解加热炉日常运行状况，并在原加热炉管理制度的基础上，建立了新加热炉周报制度，变车间的被动管理为主动管理，与原管理方式形成了一个完整的闭环操作，促进了各作业部问题的整改，加热炉运行状况有了明显进步。

2.1.1 建立加热炉周报制度，加强日常监测

作业部每周对各加热炉对流顶及余热回收后的烟气成分、排烟温度、热效率等进行检测，并记录检测时的工艺条件，以便车间及时作出调整，使加热炉能够长期运行在较高水平。同时，将检测结果以周报形式反馈给装备研究院，使其及时掌握各炉日常运行中存在的问题。

2.1.2 综合分析，及时反馈，落实整改，形成闭环操作模式

装备研究院分析周报数据，将发现的问题及时反馈回车间，便于车间及时作出调整。在月底检测时，对周报中发现的问题进行验证和着重落实。结合月检测与周检测数据，综合分析各加热炉运行状况，力求更全面准确地发现问题，并列出可整改问题，由公司设备部向作业部下发。月底前，作业部将整改情况反馈回装备研究院。后一月的检查中，装备研究院对整改落实情况进行验证。每月装备研究院对公司所有加热炉的检测结果进行总结并做趋势分析，查找存在的问题。

同时为各加热炉建立了台账，以便进行氧含量、排烟温度、热效率等趋势分析，并记录检测结果和存在问题，可以更准确地判断加热炉运行中问题产生的原因，预测可能出现的问题。

以全公司8月检查结果为例，共检查46台加热炉，10MW以上的30台。10MW以上加热炉热效率加权平均值91.55%，同比降低0.10%；氧含量加权平均值4.03%，同比降低0.29%；排烟温度加权平均值154℃，同比升高4℃，趋势见图1。

图1 10MW及以上加热炉热效率、氧含量、排烟温度平均值及趋势

通过趋势分析，查找差距，结合各项检测结果，找到影响因素，对可整改的问题提出改进建议。表1是8月对加热炉检查汇总的可整改问题，表2是可整改问题进行落实验收的情况。

表1 加热炉检查可整改问题汇总

通过实施以上措施，2011年共发现加热炉可整改问题58项，均采取措施落实了整改，提升了加热炉的运行水平，10MW以上加热炉平均热效率为91.59%，同比升高0.46%。

2.2 开展劳动竞赛，促升加热炉管理水平

为做好节能降耗工作，2011年天津石化分公司开展了加热炉劳动竞赛，对公司所属10MW以上加热炉进行竞赛评比。评比依据由设备部负责组织制定，考核基准分100分，包括现场测试60分和专业管理40分，按照天津公司加热炉劳动竞赛管理办法和考核细则，结合测试值和专业管理检查，评出一、二、三等奖，予以奖励。

表2 整改验收情况汇总

劳动竞赛开展以来，天津公司加热炉热效率得到了持续增长，2011年三季度热效率与2010年同期的对比见图2。可以看出，虽然已近生产运行末期，设备状况较差，但由于开展劳动竞赛，加强了运行和现场管理，与去年同期相比，2011年三季度加热炉的平均热效率提高了0.18%。2011年年底，根据全年劳动竞赛成绩，评选出炼油部重整抽提装置四合一炉为天津公司标杆炉，为其它车间在加热炉的操作、管理上树立了良好的榜样。

图2 2010、2011年三季度热效率对比

2.3 加强巡检与抽检，保持加热炉稳定高效运行

为了避免应付检查临时调炉情况的发生，应加强巡检并不定期对各加热炉进行抽查。抽查的内容除了现场检测外，还包括对日常操作管理记录的检查，这样可督促作业部重视日常管理，使加热炉长期运行在高效状态，做到最大程度的节能。

2.4 开发“远程在线烟气检测系统”，实现在线评价与调节建议

目前普遍采用便携式烟气分析仪对加热炉烟气进行分析，采集到的数据也只是阶段性的，不能监控加热炉的实时运行状态；国内现有的在线监测系统缺乏综合分析与利用，不能满足优化加热炉运行状态的需要。

为了更好的节能降耗，装备研究院主持开发出一种远程智能化多点烟气监测分析系统，该系统可以准确地反映加热炉的实时运行状况，并提出调节建议便于操作人员及时进行调节，使加热炉持续稳定高效运行，以达到节能降耗、减少有害排放的目的。该系统可分别在线显示监测点烟气的O2、CO、SO2、温度监测值及热效率、酸露点的计算值，并且当检测点温度、CO等超出设定值时进行报警，同时滚动显示报警情况与调炉建议。还可选择如实时曲线、历史曲线、历史报警等窗口界面，自动生成报表，保存为EXCEL表格进行打印。

2.5 注重总结各项检测结果，为大修提供全面技术保障

加热炉日常检测不仅包括热效率检测、还包括运用红外技术的炉管、衬里检测、酸露点检测、负压检测等多项内容。装备研究院平日注重积累各项检测数据，并对各加热炉进行全面分析，为大修制定检修方案提供全面技术保障。具体措施如下：

1）对所有加热炉进行综合检测，加强总结，找出可能影响安全生产、影响效率、不利于环保的因素。

2）综合评定加热炉，进行分析排序，确定改造项目。

3）制定优化检修方案，并根据日常检测总结，完善炉管检验方案。

3 实施效果

3.1 主动管理，闭环操作，全面提升了加热炉运行管理水平

主动管理、闭环操作模式的实现，借助总结与评比工作的开展，加强巡检、不定期抽查内容的促进，远程在线烟气检测系统的开发成功，使节能降耗工作取得了巨大的成效。2011年天津石化10MW以上加热炉热效率加权平均值为91.59%，同比上升了0.46%；氧含量加权平均值为4.50%，同比下降了0.13%；排烟温度加权平均值为149.1℃，同比下降了3.5℃。共节约燃料约6257.7t，降本增效约3822.9万元。

3.2 重视总结，为加热炉改造及检修方案制定提供技术支撑

装备研究院通过积累各加热炉的检测资料，全面了解其运行状况、设备情况及主要问题等，不但为加热炉改造方案提供了设计要求，并主持制定了天津石化2012年加热炉大检修优化原则，确定了检修重点。在改造与检修时避免出现盲目改造与检修的情况，确保了改造与检修资金的使用效率。

日常检测对检验方案的补充，指导确定了重点检验部位。由此可减少检验工作的盲目性，避免开车后出现由于漏检造成的事故。

4 结束语

以上措施的实施进一步完善了天津石化的加热炉运行管理制度，使向管理要效能取得了良好的收效，同时各部门能够更全面、及时了解加热炉的运行情况，提高了对制约因素的整改效率，保证了加热炉持续稳定高效运行，并为加热炉检修改造提供了指导，节约了检修资金，消除了不安全因素，为进一步开展节能降耗工作提供了重要保障。