浅谈常减压加热炉热效率提升技术改造

李宝坤

(中国石油锦西石化分公司，辽宁 葫芦岛 125001)

目前，我国大量的石化公司基本上都是采用常减压装置加热炉作为辐射对流管的匹配装置，其中燃料主要以瓦斯气体为主，进一步通过加热燃料为装置进行能耗改进，使得加热炉装置的能耗占据总体能耗的85%。但是，与此同时，加热炉所燃烧产生的气体基本上大量都是有毒气体，所以必须要对其进行管理控制，减少气体的排放对环境造成的污染，逐步地提升加热炉热效率技术改造，加强对周边环境的管理控制。

1 基本概述分析

加热炉作为常减压装置的重要供热设备，其基础的运行状况的管理直接影响加压管控装置的安全运行，也是近年来，加热炉装置运行的主要因素。随着企业的节能降耗措施的深入改革，延长加热炉运行周期，降低燃料能耗以及改善成本，已经逐步成为炼厂中最主要的研究话题。但是，目前仍然有很多企业的常减压装置加热炉在运行中存在着较多的问题，需要通过长期性的措施改进提升加热炉效率，从而实现周期性的管理。

2 存在的问题

2.1 设备老化

现阶段，部分企业的常减压装置加热炉运行时间较长，且使用年限已经达到了30 多年，整体的设备老化非常严重。因此，在进行生产运作时，其基础的效率其实比较低。尤其是近年来，原油的性质变差，二氧化硫含量逐步增加，瓦斯脱硫装置以及燃料设置都已经开始逐步地降低其内部的硫含量。由于目前很多机械设备的自我清洁功能较差，导致未经脱硫的燃料成分进入加热炉进行燃烧后，会出现炉管结垢的现象。不仅如此，由于加热炉设施设备长期使用未脱硫的低压瓦斯等低效率燃料做燃料，其很有可能会造成加热炉顶部出现局部腐蚀的现象，从而出现加热炉的漏风和运行低效率现象，长此以往，会影响加热炉的长期稳定运行。

2.2 生产工艺不达标

随着社会的不断进步，现阶段很多石化工业已经开始采用新型的技术进行工艺的创新，但是，仍然有部分企业的生产工艺不达标。部分企业的炉头温度超高和炉出口的温度达不到国家所规定的要求，在进行检修期间，还发现了部分很多长期性存在的隐患，例如，加热炉空气预热器，热管表面积灰机构严重会影响烟囱的排烟效果，也会使得整体的管道内部的热量腐蚀加热炉的局部。而由于高压瓦斯的用量限制，很多加热炉一直都以燃料油作为基本的燃料管理控制的措施，使得整体的介质出口温度产生5℃的上下波动值，无法满足施工工艺的实际需求，也会影响常减压加热炉的运行管理，使得实际的效果出现很大的偏差。

3 改进措施

3.1 完善加热炉的燃料性质

目前，由于燃料油，低压瓦斯和减顶压瓦斯的硫含量较高，其燃料的燃烧效果不明显，且燃料油在进行燃烧时经常会出现冷凝和冒烟现象，这样更加容易使得炉管内部结垢从而影响到炉管内部的卫生清洁。如果使用低压瓦斯进行燃料燃烧，其加热炉内部的火焰状态，经常会造成温度忽高忽低的状态，生产调节难度非常大，对于炉膛温度以及炉出口的温度的烟量难以进行管控。与此同时，如果烟气中的二氧化硫含量超高，还有可能会造成加热炉预热器顶端局部出现腐蚀状态，一旦出现腐蚀状态就会限制加热炉内部的排烟温度的提升，降低加热炉的运行效率。对此要对其装置进行合理的管控，降低燃料中的硫含量，改善燃料的性质，提升工艺控制的平稳性以及加热炉的运行效率。

3.2 定期进行项目改造

为了进一步地提高加热炉的运行效率，消除系统内部的安全隐患，优化加热炉系统配置，必须对加热炉内部装置进行定期或者不定期的改造和检修。对此，要将公司内部的加热炉的定位器进行检查，如果发现不合格产品，就要对其进行修复和更换，逐步清理加热炉内部的污垢现象，使得烟气和风量的调节更加灵活，提升其中的含氧量以及温度控制，保证加热炉内部的安全运行。不仅如此，如果加热炉内部的定位管出现漏洞时，就要对其漏风位置和腐蚀穿孔位置进行堵塞和补焊，加强保温层的修补情况，减少炉体的内部损失。检查加热炉中的对流管，对其进行水洗处理，逐步地采用专业性的清洁剂对其进行全面清洗，将损坏的热管进行修复和更换，逐步对系统进行检修和更新，增强室内的排烟速率，加强加热炉的运行效率。

3.3 适用清灰剂

在近几年的常减压装置的清洁管理中，可以逐步采用清灰剂对辐射管外壁结垢现象进行有效清除。除此之外，针对加热炉炉管外壁的机灰结垢现象，采用高质量的清灰剂对炉管内部进行处理清洁，这样才能够较好地解决炉管外壁机灰和结垢问题，提升炉管的热运行效率，改善热炉管系统的燃烧情况。

3.4 提升加热炉运行系统

在进行加热炉的管理时，还可以投用相应的加热炉控制系统，加强加热炉内部的总量、分支流量以及温度等各种参数的平稳控制，提升加热炉的运行效率，保证燃料燃烧器在完全管控的情况下，能够提升加热炉的运行效率的0.5%。在加热炉在正常生产过程中，能够通过对烟气氧含量的实时控制调整加热炉的合理化操作，坚持采用空气预热器热管激波吹灰和对流室声波吹灰来减少热管与对流管积灰结垢，提高传热效果。除此之外，还可以加强内部的设备管理，及时对系统加强日常维护以及管控，制定相应的管理规定和运行考核方法，提高操作人员的责任意识以及操作人员的综合素养。对操作人员还需要定期地进行技术培训以及测试，提高其操作技能以及理论水平，改善操作人员对野加热炉系统的认知程度，提升其运行保障技术。

4 实施管理效果

4.1 管内结垢现象减少，热效率提升

通过对加热炉的燃料结构和性质进行完善，采用高质量的高压瓦斯燃料对加热炉进行热处理，减少加热炉燃料中的硫含量，这样能够使辐射管结构机会现象明显改善，提升加热炉的传热效率。但是，随着燃料中的硫含量的不断下降，烟气中的有毒气体也下降，管内温度逐步降低使加热炉内部的其他排烟管道口的温度降低，炉内的温度由170℃下降至160℃，大大地提升了加热炉的运行效率，传热效果明显改善，对加热炉装置的运行和优化具有重要意义。

4.2 清灰剂应用效果明显

通过对加热炉烟道挡板、定位器的及时更新以及辐射管外壁结构的结构现象进行清除，可以使加热炉内部的控制系统的运行效率提升，加热炉的运行效果以及速度得到明显的改善，且辐射管外壁的烟量含氧量已经逐步地达到了国家所规定的标准。通过精细化的管理和操作，炉膛内部的温度开始下降，炉出口的温度逐步提高，使加热炉现场的检查和管理符合国家所规定的标准，提升了加热炉的运行状况。而清灰剂的试用也保证了炉子内部火焰的运行情况良好，能够减少炉子内部的结垢现象造成的部分运行障碍，这样为后续的加热炉管控奠定了基础。

4.3 加热炉运行效率明显提高

通过引进先进的技术，使得加热炉内部的燃烧情况得到了明显改善，加热炉的运行状况过剩使空气系统参数逐步降低，内部的监督管理控制降低，加热炉的操作平稳性得到了保证。随着定期或者不定期的课堂知识的培训，操作人员的技术以及理论知识得到了明显改善，极大地调动了工作人员的积极性和主动性，使加热炉的操作更加的规范化和系统化，这也为提高加热炉的运行管理水平以及参数控制合格率奠定了基础。

不仅如此，目前，加热炉由于各项参数都得到了改进，相关的企业高层人员也开始出台相应的规章制度大力支持加热炉的运行和管理，通过逐步的投入资金以及其他的方式，使目前加热炉的系统参数更加优化以及创新，提升了加热炉的企业价值以及应用管控。

5 结语

综上所述，现阶段国家越来越重视常减压加热炉的技术改造管理工作。为了进一步提升技术改造的进度，我国已经开始出台了相应的政策，企业的高层领导人员投入了大量的人力物力以及资金，逐步地完善加热炉和运行系统，定期地对相关的工作人员进行培训和考核，加强工作人员的积极性和主动性，为后续的加热炉运行管理培养专业性的人才。引进国内外的先进技术，提升加热炉运行效率，逐步地使加热炉技术改造工作顺利开展，也为后续的常减压装置长期稳定奠定了基础。