摘 要：加热炉是为常减压蒸馏装置提供热能动力的主要生产工艺设备，同时它也是装置的能耗大户，对加热炉节能措施的探索是炼油厂节能工作的重要课题。本文先分析常减压蒸馏装置加热炉能耗过大的主要原因，然后针对原因提出优化换热网络、采用新型高效的燃烧器等节能措施。
关键词：常减压蒸馏；加热炉；节能；热效率
近年来我国的炼油工业在高速迅猛地发展，石化企业的竞争力在不断增强，但在综合能耗方面与国外公司的先进水平还有一定的差距，这限制了企业的进一步发展。加热炉能耗是炼油企业综合能耗的主要组成部分，而在常减压蒸馏装置中，加热炉的能耗占到其总能耗的百分之八十以上，因此探索加热炉的节能措施对炼油装置能源利用率和企业经济效益的提高有着十分重要的意义。
1 常减压蒸馏装置加热炉能耗过大的原因分析
从燃料消耗方面看，主要有两个原因：其一是原油进料温度过低导致所需的加热负荷过高；其二是加热炉的热效率过低，而热效率过低主要表现在进炉空气温度过低、过剩空气系数不合理引起不完全燃烧、保温材料不佳引起炉壁散热损失过大、排烟温度过高引起过多热量被带走等方面。
此外，从电能消耗方面看，主要考虑引风机和鼓风机，因其使用恒速运转的电机驱动，所需负荷的变化用风机叶片来调整，效率不高不节能。
2 常减压蒸馏装置加热炉的节能措施
针对上述原因分析，我们可以从设备技术层面和操作调整层面采取节能措施，降低加热炉能耗。
2.1 优化换热网络，提高换热终温，从来源上降低所需热负荷
由于加工原油品种性质的变化、热源温位和流量的变化等原因导致装置原设计好的换热网络在实际运行时换热效果不佳，因此需要采用窄点技术对装置换热网络更进一步调整优化，充分回收高、低温位的热量，最大程度地提高原油进炉前的温度，从来源上降低原油所需的热负荷，这一措施对降低加热炉能耗的效果最为直接有效。
2.2 提高加热炉热效率，降低燃料消耗
①对余热回收系统优化，有效地预热进炉空气，降低排烟温度。常减压蒸馏装置的余热回收系统一般采用空气预热回收方式，因此选择合适的空气预热器是对加热炉的余热充分利用的关键。中石化金陵分公司[1]第二套常减压装置采用全新的热管式空气预热器后，空气预热温度升至155℃（常压炉）和190℃（减压炉），两炉烟气冷后温度降为86℃，从而让加热炉效率提高了3%～4%。
②应用新型高效的燃烧器。新型高效的燃烧器可以随着进料及炉膛的温度、压力等参数的变化而调节燃料流量及压力，使燃料与助燃空气混合更加充分，且燃油型的高效燃烧器的雾化效果更佳，让燃料的燃尽率更高。陕西延长（集团）公司永坪炼油厂[2]第一套常减压蒸馏装置在采用高效燃烧器后燃油单耗下降了近60%，节能近2000吨标准煤，节能效果显著。
③采用耐高温反辐射节能涂料，减少散热损失。采用耐高温反辐射的涂料喷涂在加热炉的炉体衬里表面，有效地增大炉壁的辐射能力，让更多的热量反射到炉内，减少热量散失。中国石油庆阳石化分公司[3]在其常压蒸馏装置加热炉辐射室衬里表面喷涂厚度大于3mm的LH-W-3红外辐射节能材料后，炉体外壁平均降低了14℃，有效地提高了加热炉热效率。
④设置高效的吹灰器，定期吹灰除垢。不完全燃烧产生的炭粒物、燃料中的灰分以及燃烧产生的盐分等会积累在加热炉对流室炉管表面和空气预热器的换热面，导致其传热系数下降、传热效果变差，因此设置高效的吹灰器定期吹灰除垢是维持加热炉长期高效率运行的有力保证。近年来出现的激波除灰或声波除灰和传统的蒸汽吹灰相比，前者有着更良好的吹灰效果。
⑤精心调整操作，减少燃料的不完全燃烧。加热炉的良好运行离不开人员的精心操作，其关键在于控制好加热炉的过剩空气系数，加热炉的过剩空气系数一般为1.05～1.15（单烧燃料气）或1.15～1.25（单烧燃料油），其主要体现在氧含量和炉膛负压这两个重要参数的控制方面。操作人员要认真调整好风门、油门（含燃料气）、汽门与烟道挡板或两风机，控制适宜的氧含量和负压，在操作调整层面上减少不完全燃烧引起的能耗增加。
2.3 将变频技术应用于风机上，降低电力消耗
鼓风机和引风机是常减压蒸馏装置加热炉的供风系统的主要设备，将变频调速技术应用于风机上，与传统用恒速电机驱动、用风机叶片调节流量对比，其更具节电性和灵活性；并且，采用带变频的风机来控制排烟量和进炉空气量，因为可以避免利用烟道挡板控制所产生的节流损失与挡板阻力对电能的消耗，所以更加节能。
3 结语
常减压蒸馏装置加热炉的节能问题是炼油工业中非常重要的问题，每位从业人员都需要加强加热炉的节能意识，熟知加热炉的节能措施，探讨加热炉节能的新方式，努力使得加热炉高效节能地运行，提高装置对能源的利用率，节约生产成本，让企业得到更加良好的发展。
参考文献：
[1]张可伟，姜巧.常减压蒸馏装置加热炉运行分析及改进措施[J].石油化工设備，2013，41（2）：78-82.
[2]王鹏.高效燃烧器在常压加热炉技术改造中的应用[J].科技与企业，2012（3）：103.
[3]慕希豹，柳建军，魏学斌.LH-W-3耐高温反辐射节能涂料在常压加热炉中的应用[J].石油化工设备，2010，8（39）：50-51.
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