浅谈石油化工加热炉热效率测试和节能技术

周宏伟

摘要：对于化工行业而言，加热炉的具体使用影响着化工的发展。化工产生的燃料便是加热炉的燃料，由于原材料价格一直持续不断上涨，因此有必要提高加热节能炉的经济效益，这样便能不断提高企业的经济效益。本文主要谈论了化工加热炉的测试效果和节能技术。

关键词：加热炉;节能技术;热效率;化工行业

这些年，随着化工行业的迅速发展，企业不断加大对加热炉的投入使用力度，因此取得了显著的效果。和外国的各项先进技术相比，还存在着一定的差距。加热炉在使用过程中出现了一系列问题，例如：燃烧不彻底、热量损失多、运用不合理、燃烧温度高等多种问题。因此需要我们改造现有加热炉，优化各项节能技术。

1.优化加热炉热效率测试的方法

燃料能源的具体使用效果也就是加热炉的热效率，要合理使用热能在燃料总能量中占有的百分比。为了精确计算出物理化学参数、物料和燃料的精确数值，可以运用反平衡方法计算热效率。参考反平衡法的相关标准依据，运用测量的方式计算出炉子的总热量，然后具体计算出散热损失、排烟热损失、燃烧不充分的热损失，这样便能提高热效率的使用效果。为了检测到各种热效率的使用办法，可以通过计算或测试的方法，这样便能给企业的技术生产提供一定的依据，为技能技术提供各项参考依据。

2.热效率检测

在测试化工加热炉使用效果的过程中，一般采用反平衡热效率的使用方法，或者采用查表法。在具体的测量过程中，可以使用KM900烟气分析仪，为了测试炉体温度环境及表面温度可以使用红外测温仪，这样便能计算出含水量、介质流量、介质进出炉温度等，分析出CO、O2、CO2各种气体的含量，按照《化工生产系统节能监测规范》的部分要求，评价出加热炉的使用情况。

3.加热炉热效率的计算方法

就现阶段而言，加热炉热效率的计算方法主要有下面几种方法。例如：正平衡计算法、反平衡计算法、加热炉效率的简单计算、热效率等。针对不同的计算方法，会有各种不同的计算公式。

正平衡计算法：X_=（会有加热的物质吸收重量/供给总量）×100%，反平衡计算法：Y=（1-损失能量/供给总量）×100%，还有一种加热效率的简单计算方法：Z=98-（8.4×0.01+散热损失^*过剩空气系数）^*（排烟温度），热效率（反平衡）f=（1-hs+hu+hl^*zy）/（Δhf+Δha+Δhm）×100%，关于hs单位燃料计算量的排烟损失，关于单位燃料量的不完全燃烧损失可以使用0.6%hlnr散热损失占比燃料低发热量的百分比，有空气预热时选取2.7%hl，无空气余热时选取1.6%hl。

4.加热炉热效率出现的各种问题

在测试加热炉效果时，会存在下面各种问题，下面是几个常见的问题。

4.1加热炉外部受热不均

加热炉外部受热不均，不同位置的溫度差异各不相同。为了减少热效率的测试误差可以选择合适的测试点，多次测量平均值后再取平均数，选择测试点的位置应该远离烧嘴孔和炉门燃烧的炉体等。

4.2加热炉护栏装置超出眼神范围

测试时，如果出现了意外事故，加热炉的设计一定不规范不合理。应及时改进规范这种设备，避免出现各项意外事故。

4.3测试的状态不属于加热炉火的正常运行阶段

自动化启动停火技术是目前市面上化工加热炉普遍采用的一项技术，在具体实践过程中，加热炉刚刚起火或达不到合适的温度导致机器灭火。因此，基于此种情况烟气误差含量较大，可以使用多次测量的办法然后取平均值，这样就能反映加热炉的具体操作情况。

4.4加热炉规格和钻孔位置不合适

部分加热炉烟气钻孔规则太大或太小，烟气分析仪在工作时密封性很弱，在烟气含量的测试中误差较大，因此容易受外界气流的影响。

烟气分析仪探测枪需要和取样孔大小尺度相符合，这样才能精确计算出结果。

5.节能技术的难度和措施

加热炉在使用过程中存在下面几个问题，加热炉受燃料和设备等条件的制约，使用率比较低，消耗的燃料特别多，燃料选择不合理、燃料配比不合适，就会产生各种有毒的CO气体，直接就能破坏环境。燃料在燃烧时，加热炉内会存在结垢的现象，这样便能减少加热炉的热量传输效率，造成不必要的热量浪费的情况。基于上面各项情况，可以优化各项节能技术，提高加热炉使用效率。

5.1使用污垢处理技术

加热炉内出现了各种结构想象，不便于热量的输送传播，这会造成热量资源的大量浪费。为了解决这个问题，可以采用高频震荡技术、电子除垢仪、空穴射流技术便能阻止结垢的产生，清除掉各种污迹。

5.2精确调节技术

要想制定一个准确精细的方案，根据现有的设备，要想掌握加热炉正常运行时参数及参数的变化规律，可以通过反复的测试或是理论计算。根据加热炉的自身运行情况和各项数据的测试结果，分析出影响热效率低下的各种因素。从而根据各项数据进行优化调整，这样加热炉便能一直处于最佳运行效果。运用此种方法具有明显的效果，在资金不够充足的时候，可以使用这种技术提高热效率。

5.3针对特殊情况应如何使用空气预热装置

增加空气预热装置能使燃料燃烧特别充分，便能提高加热炉热效率。当温度较低的时候，加热炉内的空气会大量吸收燃料产生的热量，这样既增加了燃料的消耗量，也会因为燃料不能充分燃烧，浪费掉部分燃料。大量的实验结果表明：和低温空气进入加热炉相比，增加这种装置便能降低空气污染。如果空气增加7度，加热炉的热效率便能提升2.7%。

5.4生产加热炉时可以选取各种节能材料

解热路的受热面涂抹节能材料便可以增加受热面的热量吸收，辐射热量基本来自于受热面。在受热面上选取各种节能材料，不但能够增加受热面的吸收辐射热量，而且会提高热量的利用率。经过各项测试燃料的利用率得到增加，提高了6.3个百分比，节约了各种燃料，这样便能实现节能的作用。

6.总结

为了提高能源的使用效率，必须提升化工加热炉热效率。优化各项机械设备，采用各项先进的操作技术，这样便能减少燃料的使用，保护各种环境，便能实现经济的可持续发展。就现阶段而言，针对热效率的使用情况，目前市面上还存在一些问题，这需要我们不断优化和改进相关措施。这更需要广大工作人员研究各种经济环保的节能技术，把这些技术运用到化工行业的经营生产去。

加热炉的使用必须经过长期的实践检验，才能找到自身不足，适应企业的生产发展需要。对于各大企业而言，无论进口炉或国产炉，方便、实用才能满足其根本需求。

参考文献

[1]马立东. 基于全寿命周期的油田加热炉能效管理研究[D].兰州交通大学，2018.

[2]于天荣.石油化工加热炉热效率测试和节能技术[J].中国石油和化工标准与质量，2012，33（09）：58.

[3]陈宏艳. 油田集输系统燃气加热炉综合节能技术研究[D].东北石油大学，2012.

[4]李明. 炼油厂管式加热炉优化与控制的研究[D].北京化工大学，2012.

[5]余潇. 焦化装置箱式加热炉燃烧优化技术研究[D].华东理工大学，2012.

[6]吴迪. 管式加热炉效率评价及节能改造研究[D].清华大学，2010.

[7]白晓彤. 油田加热炉经济运行评价方法与优化[D].东北石油大学，2016.

[8]周宇. 炼化企业节能措施研究与基准能耗分析[D].东北石油大学，2013.