長輸管道輸油過程中提高加熱爐燃燒效率的探究

王志華 青海 格爾木(青海油田管道輸油處 816000)

引言

隨著節能和環保的概念與意識越來越被人們重視，保護環境、節約能源已經成為企業降低生產成本增強產品市場競爭力的最有效手段之一。對于長輸管道輸油企業來說，降低能耗，提高燃燒效率是個十分令人關心的問題，而管道輸油過程中能耗“大戶”加熱爐的熱效率是衡量整個管道儲運過程中能源效率最為重要的指標之一。加熱爐熱效率關系著整個長輸管道輸油過程能耗的高低，提高加熱爐的熱效率就意味著節省燃料，隨著能源的消耗和短缺，企業節約能耗和長周期保持加熱爐運行較高的水平是當前急需解決的問題。本文將就此問題進行一些討論。

一、加熱爐燃燒效率理論分析

提高長輸管道輸油過程中加熱爐的熱效率是降低爐子燃料消耗，為企業節約成本的重要途徑。加熱爐的熱效率是被加熱物料吸收的熱量占燃料燃燒放出總熱量的百分數，可以通過正反兩種方法進行計算：

其中 Q1:代表煙氣帶走的熱量；Q2:燃料不完全燃燒損失的熱量；Q3:燃料機械不完全燃燒損失的熱量；Q4:散熱損失熱量；η：加熱爐燃燒效率。

由上述兩個計算公式可以得知：提高加熱爐熱效率最重要的措施是減少加熱爐的一切熱損失。而影響加熱爐熱效率的因素很多，如爐子負荷、燃料種類、燃料燃燒情況、燃料和空氣的預熱情況、廢氣的排出溫度和數量、爐子的冷卻條件和散熱狀況等諸多因素。所以要提高加熱爐的熱效率必須有效調整上述影響因素處于有利于提升燃燒效率最佳適宜度。

二、提高加熱爐熱效率對策

通過對加熱爐熱效率的理論計算可以分析出一些影響熱效率損失的因素，因此有效避免上述因素即可提升加熱爐熱效率。可以采取如下對策：

1.盡量減少煙氣帶走的物理熱量并將此熱量充分回收利用，對煙氣的熱量進行回收，用這些熱量來預熱空氣和燃料氣；在保證加熱負荷和加熱質量的前提下盡可能降低出爐煙氣的溫度；被燒壞的蓄熱能力差的蓄熱小球要及時更換，保證其正常的蓄熱能力。

2.保證足夠的空氣、是燃料得以充分燃燒，加熱工必須根據燃料的發熱值不同隨時調整空氣與燃料的比值，以減少化學和機械的不完全燃燒說所造成的熱損失；盡量減小空氣過剩系數，避免過剩空氣吸收大量的熱量和產生多余的煙氣帶走熱量；控制好爐膛壓力，防止產生負壓而將冷風吸入爐內。

3.減少爐膛內各項熱損失，對進爐出爐工藝管線進行絕熱包扎，絕熱材料脫落的要盡快修復；在允許的情況下，盡可能選用絕熱系數高、保溫效果好的保溫材料；采用新型高效節能型筑爐材料，改善爐襯里的絕熱能力，可以減少爐墻蓄熱，并減少通過爐墻向外散失熱量造成的熱損失。

4.盡可能強化向被加熱管輸油品的傳熱過程，縮短加熱時間，減少待溫時間，提高爐子的生產效率，在加熱段采用燃料大量燃燒進行加熱，提高燃料的燃燒強度，快速加熱；通過其余預熱回收方式提前將入爐工藝介質的溫度提高，如果采用余熱聯合熱送工藝則可完全避免因待溫而造成的熱損失。

5.盡可能保證爐子的嚴密性，可以最大限度的減小爐門的散熱面積；在生產過程中，人孔和觀測爐門要用耐火磚封堵嚴實，以防漏火；在生產運行過程中，嚴禁敞開爐門；必要時保持爐門關閉，減少不必要的熱量損失。爐皮表面要噴涂防止熱量輻射散失的專用耐火涂料，減少爐子表面的熱輻射散熱。

6.加強生產組織管理，協調前后工序，使生產有節奏、均衡地進行，提高管道輸油過程中生產平穩性，做到管道輸油穩定，避免緊急情況或事故的發生而造成燃料的浪費消耗。

三、提高加熱爐熱效率建議

1.優化管道輸油過程中加熱爐的熱負荷大小，隨管輸中工藝指標的不同而變化。在處理能力不變的情況下，減少加熱爐的熱負荷，可以減少其加熱爐的燃料用量。如果將一個管式加熱爐的熱負荷降低10%，當此加熱爐的熱效率為80%時，從燃料消耗量考慮，相當于將原管式加熱爐的熱效率提高8.9%，加熱爐的熱效率越高，減少熱負荷相應使加熱爐熱效率值提高的就越大。通過改進工藝流程，提高入爐物料溫度等措施，可使管式加熱爐的熱負荷得到減少，從而達到節約能源的目的。

2.聯合回收余熱單元，利于預熱煙氣可以預熱要被加熱的介質，因其介質入爐子的溫度不高，通常采用新建余熱煙氣預熱單元進行預熱。這樣的預熱功能可以降低升溫溫差，提高了總熱效率，減少了燃料消耗。

3.降低排煙溫度減少排煙熱損失就可以提高熱效率。值得指出的是，排煙損失在加熱爐的熱損失中占有極大的比例。當爐子的熱效率較高(例如為90%)時，排煙損失占總損失的70%～80%；當爐子熱效率較低(例如70%)時，排煙損失占總損失的比例高達90%以上。

結束語

通過上述對長輸管道輸油過程中加熱爐提高燃燒效率這一命題的細致分析，提出了相應的解決對策及建議，希望能為長輸管道輸油過程中節能降耗做出自己的一份力量。

[1]《影響加熱爐效率因素分析與整改措施》陳梟杰，石油石化節能，2012年第3期.

[2]《提高加熱爐效率措施及改造思路》田園，石油石化節能，2011年第10期.