提高煉油工業爐熱效率的技術措施

王新博，馬詩卉

（中國石油集團東北煉化工程有限公司沈陽分公司，遼寧沈陽 110167）

1 煉油工業爐簡介

加熱爐是石油煉制的核心設施，幾乎參與每個工藝程序。加熱爐從1910 年發明使用至今年，從剛開始的“堆形爐”轉變成“純對流爐”，然后到了現在的擁有輻射室和對流室的管式加熱爐。加熱爐是進行裂解和轉化反應的核心設施，對于石油煉制水平、效率和煉制時間有直接關系。管式加熱爐憑借其強大的性能成為現在使用最為普遍的煉油工業爐，然而這種爐現在只可以加熱氣體或者液體，擁有相應的燃燒及爆炸風險。所以管式加熱爐有關的使用條件需求非常嚴格，在操作過程中要格外小心，并且，要采取對應的技術對策，在基于安全考慮下，加強煉油工業爐的熱效率。

煉油工業爐的結構中包含以下5 個部分:①輻射室，從名字就可以知道，這一部分主要是通過熱輻射進行傳熱，并且是加熱爐的核心構成內容，其肩負著整個加熱爐2/3 的熱負荷；②對流室，這一結構的傳熱方法是對流、含有對流管、管線支撐及掛鉤、遮蔽管等內容，肩負著整個爐中1/3 的熱負荷，加熱的熱效率會伴隨對流使得吸熱量而提升；③燃燒器，利用把燃料和空氣混合后提供相應的燃燒條件讓它全面燃燒，放出熱量，是加熱爐放出熱量的主要構成內容；④余熱回收系統，負責回收對流室的煙氣余熱，包括兩種回收運轉模式——余熱鍋爐和空氣預熱；⑤通風系統，能夠通過自然通風或者強制通風兩類形式，把燃燒添加進燃燒其提供相應的空氣讓其全面燃燒。

根據煉油工業爐的構造外貌，可以分為立式圓筒爐、螺旋管式圓筒爐等。根據輻射室的數量，可以分為四合一重整爐、三合一重整爐等。根據煉油工業爐傳熱方法，可以分為純對流爐、純輻射爐、單排管雙面輻射式立式爐等。根據煉油工業爐程序區域，可以分為常壓爐、加壓爐、焦化爐等。根據煉油工業爐使用范圍，可以分為熱體加熱爐、氣體加熱爐等。

2 煉油工業爐熱效率技術措施存在的問題

（1）排煙溫度升高問題。在石油煉制過程中，隨著排煙溫度升高會給爐熱效率造成不同情況的影響，同時還會導致嚴重的損耗問題。但是在石油企業當中對于安全生產工作沒有足夠的關注，無法有效對煉油工業爐中的氧氣含量開展科學控制。根據國內已經建設完成的煉油工業爐內氧氣含量標準，當煉油工業爐內的氧氣含量超過所有氣體含量規定的4%，那么就會帶給煉油工業爐不同的影響，進而提高煉油的經濟負擔，給加強經濟利益造成決定性影響。

（2）煉油工業爐溫度轉變會提高硫對設備的腐蝕程度。在現代環境中，煉油過程中應用的燃料都是新型燃料氣體，但是這些燃料氣體燃燒之后，也許會出現大量的硫化物質。但是煉油生產過程中，部分企業想要節約部分生產步驟，會或多或少地壓縮成本，對于硫化物的處理工作沒有科學開展。久而久之，硫化物質會在設施中不斷堆積，這樣的狀況持續下去，會嚴重超出規范標準。針對煉油工業爐中的溫度穩定會帶來不同方面的直接性影響，并且還會造成煉油工業爐不同影響的腐蝕，導致煉油工業爐的使用時間逐漸縮短。煉油工業爐中溫度的變化會導致燃氣內的胺液構成固化物。對于這樣的情況，假如沒有立刻對這部分固化物開展有效清潔，就會使工業爐穩定性受到一定影響，最后使得燃料出現不必要的損耗。

（3）煉油設施的老舊。假如采用的煉油工業爐較為老舊，在煉油過程中會出現大量的煙氣，給當代煉油工藝構成障礙。而且，在維修老舊煉油工業爐過程中，需要花費大量資金，所以會給經濟利益的提高帶來的影響。因此在對煉油工業爐開展對應的革新過程里，企業需要花費大量的資金，在這樣的環境下，煉油企業都會表示拒絕。煉油工業爐缺乏回收的系統設備，因此沒有顯著的回收再利用效果，無法保障設施的全面科學使用，如此會造成生產周期的加長。

3 加強煉油工業爐熱效率的技術措施

之前煉油的過程中，應用較多的是燃料油。但是，隨著工業生產過程里各種生產技術的日漸發展，環境問題也在不斷加劇，在這樣的環境下，燃料油已經不符合煉油的生產要求。為了有效進行能源的損耗差異控制，落實環境保護，煉油企業要把尾氣作為燃料，開展煉油處理，這樣才能有效加強煉油效果和水平，有效管理煉油過程所加入的成本數量。煉油工藝的革新核心基礎是要求加強加熱爐中燃料的使用效果，保證余熱可以得到全面再回收利用。根據煉油工業爐的應用效果，有效建設節能對策，從而逐漸加強煉油過程的爐熱效率。

3.1 加強煉油工業爐燃料燃燒率

加強煉油工業爐燃料和燃燒水平，能夠有效加強燃料燃燒效果，讓燃燒溫度和煉油工藝的規范一致。在煉油的時候所構成的胺液會差異性地附著在煉油設施，煉油工業爐溫度假如不穩定，就會導致胺液出現固化，如此就會導致嚴重的火嘴阻塞，給煉油工業爐溫度的穩定帶來不同影響。開展煉油工藝革新過程中，要求選擇應有質量最好的鐵絲保證火嘴的暢通，這樣能有效加強煉油工業爐的燃燒情況，以及在這個過程中煉油工業爐會出現霧化，因而能夠有效控制燃料燃燒不徹底的情況，加強爐熱水平效果，推動煉油技藝的創新。

3.2 控制燃料的不徹底燃燒

煉油過程中，所使用的燃料都會出現燃燒不徹底的問題，但是，國內針對不徹底燃燒的問題還缺乏對應的優化技藝。然而能夠使用科學有效對策來對燃料的不徹底燃燒問題開展有效地管理。針對煙霧排放和空氣凈化開展全面管控，從而加強燃料的應用效果，加強燃料化學反應，在這個過程中有效處理燃料燃燒不徹底的有關問題。在這個過程中，要求選擇高質量的燃燒設備，并且還要求對設施開展固定階段的保養和維護，如此才能夠保證燃燒設施的使用期限，加強使用效果。在燃燒器械里面開展燃料的徹底燃燒，要根據國家的有關規范來給煉油工業爐里面的空氣含量開展科學的調節，當燃燒規范一致，才能夠開展有效燃燒。

3.3 改善煉油技藝

針對燃燒火焰溫度開展解能控制的詳細操作包括以下內容:①管式煉油工業爐布置空氣余熱設備，把它安裝在管式煉油工業爐裝置的下端；②利用對流室添加熱工藝介質，可以減少流式加熱介質和燃料排放煙氣溫差；③要求采用DCS 及PLC 程序來開展煙道板管理，也能夠開展在線智能化測定，還能夠及時對氧氣含量開展科學的優化，有效完成燃料燃燒過程中空氣勻稱加入，可以加強燃料燃燒火焰溫度。不僅如此，對于重質燃料加熱爐，要求采用添加劑，從而減少對流室爐管、熱爐中和余熱回收回收產生結垢，減低煉油工業爐燃料所出現的消耗，從而加強燃料燃燒效果。煉油工業爐的燃氣噴槍要求整改為多層霧化構造，噴嘴要求采用多級開展的技藝，選擇采用這部分設施對于加熱爐燃料的燃燒及混合極其有效，從而能夠使燃料室內的全部燃料可以全面燃燒。另外，還可以加強煉油工業爐表層溫度，讓溫度更加勻稱，加強煉油技藝煉油工業爐綜合熱量承載和自我自動處理能力。

3.4 煉油工業爐余熱回收技藝

余熱回收這項技藝是強化煉油技藝的核心內容。它主要是利用水熱煤或者無機傳熱這兩項技術來開展煉油操作的。在這個過程中，水熱煤技術核心是通過除氧水及除鹽水，在加熱爐中組合成一個閉環形式的循環系統，強化吸收煉油工業爐中煙氣，有效吸收煉油工業爐里面的煙氣熱量，對于加強空氣燃燒效率極其有效。但是水熱煤技藝操作極其簡便，并且使用的設備都比較簡單，能夠有效加強煉油過程的余熱回收率，導致煉油工業爐能夠達成環保節能效果。無機傳熱這一技術核心是保證煉油工業爐的傳熱效果，在工作的時候將無機元素設備在煉油工業爐里，并且推動金屬設備構成導熱效果，采用這一導熱技藝可以將無機傳熱效果全面展現，因此在煉油過程中，能夠加強工業爐余熱的回收效果，提高工業爐的熱效率。

3.5 煉油工業爐和對應裝置相融合回收余熱

煉油產品的生產基本要利用冷卻完成后才能夠出廠或者輸送，根據這一特征可以回收冷卻氣，作為燃燒空氣的余熱，從而能夠給煉油器械能量耗費開展有效管理，還可以有效加強節能效率，加強煉油工業爐的工作效率。假如可以有效管理好燃料成本，顯著加強煉油產品的水平，還能更全面地展現煉油裝置內的熱量，使加熱爐的節能效果更顯著。煉油工業爐和其他裝置開展融合使用來回收余熱，它的核心應用為熱油式空氣預熱裝置，如此的預熱裝置能夠使空氣達成預熱規范。但是在煉油工業爐內開展余熱回收，也許會差異性地加強回收熱量效果，還能夠有效減少由于回收爐會受溫度過低導致的設施腐蝕問題。利用這樣的熱油式預熱器來回收產品熱量，以及在冬天采用這一方法來回收余熱，會得到科學的效果。融合裝置的方法能夠加強煉油工業爐余熱回收率，針對煉油工業爐來看，是一種創新方法。煉油設備在燃油燃氣內的使用還未健全，極易發生停工，出現燃料耗費，想要加強爐熱水平，能夠構建燃油燃氣的加熱程序，逐漸融合停檢規劃來開展煉油工業爐的改善優化。

4 總結

整體上石油資源在國內經濟的發展中有著不可忽視的作用，促進城市的進步。因而，加強煉油工業爐熱效率能夠保障石油原料的全面利用。