提高熱油爐熱效率的方法研究與應用

摘 要：簡要分析影響提高熱油爐熱效率的因素，探索提高熱油爐熱效率的方法，通過應用降低熱油爐散熱損失、降低未完全燃燒熱損失、降低導熱油熱損失等提高熱油爐熱效率的方法后，熱油爐熱效率明顯提高，節(jié)能經濟效益顯著。

關鍵詞：熱油爐；熱效率；提高方法；影響因素

1 熱油爐系統(tǒng)運行狀況

中原油田天然氣處理廠是一家以石油伴生氣、穩(wěn)定輕烴為原料的輕烴深加工企業(yè)，輕烴深加工裝置為典型的連續(xù)精餾操作單元，導熱油給熱系統(tǒng)是精餾裝置的基本組成部分，熱油爐是輕烴深加工裝置主要耗能設備，是燃氣消耗的主要單元。

熱油爐建成投產于2001年，傳熱媒質為美孚603傳熱油。2011年10月，中原油田裝備檢測總站對兩臺在用熱油爐進行節(jié)能檢測，熱效率分別為69.9%和71.4%，過剩空氣系數(shù)分別為1.55和1.47，均未達到其設計（設計值：熱效率80～85%；過剩空氣系數(shù)1.2～1.4）要求。

熱油爐熱效率遠低于設計值，運行能耗偏高，是制約裝置節(jié)能高效運行的瓶頸。因此，改善熱油爐運行工況，提高熱效率，是降低裝置加工能耗、提高經濟效益的關鍵所在。

2 熱油爐熱效率影響因素分析

2.1 熱油爐熱效率影響因素理論分析（正平衡法）

2.3 導熱油傳熱效果分析

導熱油高溫運行中易發(fā)生氧化反應，引發(fā)導熱油的劣化變質，在管道、設備內壁生成油泥和積炭，導致管道聚熱，影響傳熱效率。導熱油在管道的結垢減小了管路的流通面積，增大了輸送能耗。此外，導熱油產生油垢、焦垢可使管壁熱阻增加，生產能耗增加，縮短設備使用壽命，垢層也使加熱盤管內徑變小，導熱油流動壓降增大，傳熱效率降低，嚴重影響熱油爐安全運行。

3 提高熱油爐熱效率的方法研究與應用

3.1 提高熱油爐熱效率的方法研究

通過研究分析影響熱油爐熱效率的主要因素，提高熱油爐熱效率可以從改善熱油爐運行工況，降低爐體散熱損失； 改善排煙狀況， 嚴格控制排煙溫度，減少煙氣量以及增加余熱回收系統(tǒng)等。一般可采用的提高熱油爐熱效率主要方法如下：

3.1.1 加強熱油爐管道及爐體保溫層的修復與維護，可以明顯降低熱油爐系統(tǒng)散熱損失。

3.1.2 優(yōu)化調整燃燒器配風比，讓燃料在爐膛內充分燃燒；確保燃料充分燃燒前提下，降低熱油爐過剩空氣系數(shù)，可以有效降低未完全燃燒熱損失。

3.1.3 熱油爐對流室與煙囪間裝設空氣預熱器，可以顯著降低排煙熱損失（因現(xiàn)有裝置受限，暫未考慮）。

3.2 提高熱油爐熱效率的方法應用

3.2.1 降低熱油爐散熱損失

2012年9月，在對熱油爐檢查中發(fā)現(xiàn)：爐膛內部上層耐火材料大部分已脫落，上部角鋼圈氧化，底部保護層存在不同程度損壞，金屬托板已嚴重脫落損壞等問題，扁鋼補焊修復爐體上部加強圈，加固爐內部鋼結構，更換原有的保溫材料托板，脫落位置處補填耐火保溫材料等。

3.2.2 降低熱油爐燃燒熱損失

通過調節(jié)熱油爐燃料氣壓力來改變燃氣進氣量，調整燃氣筒和穩(wěn)焰盤間的相對位置及調節(jié)盤比例調節(jié)旋桿，使風門在接近全開的位置上得到穩(wěn)定的火焰和最佳的燃燒效果。通過不斷改善燃燒器控制設施的運行情況，合理優(yōu)化調整配風比，實現(xiàn)燃料氣在爐膛內充分燃燒，降低過剩空氣系數(shù)，從而降低熱油爐未完全燃燒熱損失，提高熱油爐熱效率。

3.2.3 降低導熱油熱損失

2012年9月，對在用導熱油進行化驗分析，結果表明其運動粘度有所增大，總酸值和殘?zhí)亢恳呀咏R界值。綜合廠家建議后，更換部分導熱油，同時清潔熱油爐加熱盤管內部油垢，清洗熱油系統(tǒng)過濾器，降低了熱油爐加熱盤管內導熱油流動壓降，提高了傳熱效果，減小了導熱油的熱損失。

4 應用效果

2012年10月，中原油田裝備檢測總站再次對兩臺熱油爐進行節(jié)能檢測，對比2011節(jié)能檢測結果：兩臺熱油爐熱效率明顯提高（分別從69.9%和71.4%提高至84.3%和84.5%）；爐體外表面溫度平均降低約3℃；過剩空氣系數(shù)（分別從1.55和1.47降低到1.13和1.12），提高熱油爐熱效率的方法研究與應用成效顯著。

2012年11～12月，通過對熱油爐運行情況進行連續(xù)監(jiān)測，排煙溫度明顯降低，從275℃左右降低至235℃左右；同期，熱油爐日均燃氣消耗量也減少約920Nm3，按照年開機時間300天，天然氣2.4元/m3計算，年節(jié)約燃氣消耗費用約66萬元。

5 結束語

通過研究提高熱油爐熱效率的影響因素，探索出提高熱油爐熱效率需要降低熱油爐的散熱損失、煙氣離開熱油爐時帶走的熱量及燃料消耗量。中原油田天然氣處理廠通過采取了降低熱油爐散熱損失、降低未完全燃燒熱損失、降低導熱油熱損失等提高熱油爐熱效率的措施后，熱油爐熱效率顯著提高，節(jié)能經濟效益顯著。開展提高熱油爐熱效率的方法研究與應用，不僅改善了熱油爐運行工況，提高了熱效率，還可為國內同類型石油化工企業(yè)得到有益的啟發(fā)，具有比較廣闊地應用前景。