試論促進煉油企業常減壓裝置加熱爐熱效率提高的途經

許 軍

（山東濱化濱陽燃化有限公司，山東濱州 251800）

試論促進煉油企業常減壓裝置加熱爐熱效率提高的途經

許 軍

（山東濱化濱陽燃化有限公司，山東濱州 251800）

煉油企業的常減壓裝置在企業運行中揮著重要的作用，依據煉油企業常減壓加熱爐的實際生產情況，從提高加熱爐熱效率角度出發，提出必要的控制措施，從而促進我國煉油企業的快速發展。

煉油企業；加熱爐；熱效率；途徑

1 加熱爐熱效率的主要影響因素

加熱爐在實際運行過程中十分復雜，受到多種因素的影響，主要有加熱爐的型號及結構、大小及形狀等。如圓筒狀加熱爐的主要構件之一就是爐管，其受到結焦、熱及腐蝕情況的影響。此外，確保爐壁保溫和燃料燃燒的情況下，影響加熱爐熱效率的關鍵因素就取決于降低過剩空氣系數、降低排煙溫度、減少不完全燃燒的損失及降低散熱損失等，具體分述如下。

1.1 過剩空氣系數的影響

在對加熱爐熱效率監測的一個重要指標就是加熱爐的煙氣含氧量，主要是通過過剩空氣系數來衡量煙氣含氧量，在工業爐中燃燒過程中，不可能完全燃燒，而過剩空氣系數就是燃燒過程中需要的實際空氣量和理論空氣量的比值，當這個比值較大時，就會影響加熱爐的熱效率。主要產生的影響：①降低加熱爐的熱效率：當煙氣的含氧量增加，此時就表明爐內存在較多的過剩空氣，而這些過剩空氣會隨著排煙而進入到大氣中，不僅降低了熱效率，同時也增大了爐子的熱損失，而排煙也造成了加熱爐熱效率下降。②降低燃燒溫度：在加熱爐內實際燃燒過程中，當溫度越高，此時高溫煙氣和火焰就傳給輻射管的熱量也就越多，而此時增大過剩空氣系數，就會降低燃料燃燒的溫度，進而降低敷設爐管的熱強度，降低其吸熱量，此時需要提高燃料的燃燒量才可以確保加熱爐的正常運轉，進而降低了熱效率。③過剩孔隙系數越大，提高了露點腐蝕的溫度：露點腐蝕會給加熱系統帶來一定的影響，只有降低排煙溫度，才可以促進加熱爐的正常運行。加熱爐的煙氣氧含量與過剩空氣系數的關系。從圖1可以看出，過剩空氣系數和煙氣含氧量呈現一種線性的關系，隨著過剩空氣系數的增大，煙氣含氧量都會呈現出變大的趨勢[1]。

圖1 加熱爐的煙氣氧含量與過剩空氣系數的關系

1.2 不完全燃燒的影響

在排煙過程中就不可避免的產生一定的熱損失，除了上述的物理損失之外，還有不完全燃燒造成的化學損失。不完全燃燒不僅會提高熱損失量，同時還會降低熱效率，進而污染大氣，同時，不完全燃燒過程中會產生一定量的結炭情況，賦存在爐管的表面，從而降低了熱傳遞效率。

1.3 排煙狀況的影響

（1）煙氣分析。加熱爐在實際運行過程中主要使用的燃料多為渣油和原油，由于油中含有一定量的N和S元素，在其燃燒過程中會產生氮氧化物和硫化物，而當爐管表面材料為金屬鈦或者釩化合物時，就可能產生三氧化硫。此外，原油和空氣中都會攜帶一定量的水分，與形成的三氧化硫就會發生化學反應，產生硫酸霧，進而對爐管帶來一定的腐蝕。

（2）煙氣溫度。通過分析熱效率可以得出，排煙量隨著溫度的升高而增大，此時就會通過煙氣帶走大量的熱量，進而降低了熱效率。

2 提高加熱爐熱效率的有效途徑

綜上所述，加熱爐熱效率會受到多種因素的影響，這些因素不僅會降低熱效率，同時還會造成能源的浪費，提高企業的生產成本，因此，提出必要的管控措施就十分必要，主要從以下幾個方面進行分述。

2.1 確定最佳的過剩空氣系數

降低空氣系數具有很多優勢，然而，首先應該確保燃燒的完全，如果在實際燃燒過程中不完全，不僅會造成很多燃料的浪費，同時由于不完全燃燒還會產生一定的可燃性物質，造成二次燃燒及閃爆的情況產生。因此，需要確定最佳的過剩空氣系數，從而提高加熱爐的熱效率。過剩空氣系數和燃料消耗量之間的關系，如圖2。當過剩空氣系數低于1.2時，過剩空氣系數和燃料消耗量之間呈現反比關系，而當過剩空氣系數大于1.2時，此時兩者之間呈現出正相關關系。根據曲線研究表明，當過剩空氣系數在1.2左右時，此時的能耗最小，因而這個數值就是最佳的過剩空氣系數。

圖2 過剩空氣系數和燃料消耗量之間的關系

2.2 定期除灰除垢

燃料在不完全燃燒過程中會產生灰分和炭粒，這些物質會影響爐管的傳熱效率。因此，需要定期對爐管進行除灰除垢處理，可以使用吹灰器，尤其是要注意對燃燒渣油的爐子。同時，鹽分也會對爐管的傳熱效率帶來一定的影響，這個過程可以通過向爐膛內噴灑進行污垢處理，但是，效果不太理想，最根本的解決辦法就是在進行原油脫鹽過程中，嚴格控制含鹽量。

2.3 維持較低的排煙溫度

流室的煙氣溫度通常在500℃左右，而進料過程中會降低一定的溫度，因此，維持較低的排煙溫度就十分重要。可以通過以下措施來解決。①利用熱管式空氣預熱器對空氣進行加熱處理，這樣取得的效果較為理想。②在實際操作過程中，如果空氣預熱器的一面存在積灰，就會降低其傳熱效果，因此，應該使用低頻聲波吹灰器，從而提高熱管傳熱效率。

3 結語

綜上所述，隨著我國煉油企業的快速發展，加熱爐還受到很多因素的影響，導致其熱效率的降低。通過分析了這些影響因素，提出了必要的解決措施，從而提高了加熱爐的熱效率。

[1] 李淑華，商平.提高加熱爐熱效率途徑的探討[J].煉油與化工，2005，16（4）：9-10.

Discussion on the Improvement of Thermal Efficiency of Heating Furnace in Atmospheric and Vacuum Distillation Unit of Refinery

Xu Jun

The atmospheric and vacuum distillation unit in the oil refining enterprise plays an important role in the operation of the enterprise.According to the actual production situation of the decompression furnace in the refining enterprise，the necessary control measures are put forward to improve the refining efficiency of the heating furnace The rapid development of enterprises.

oil refining enterprise；heating furnace；thermal efficiency

TE966

B

1003–6490（2017）05–0115–02

2017–04–06

許軍（1964—），男，山東濱州人，工程師，主要從事化工生產工作。