常減壓裝置加熱爐節能防腐噴涂效果分析

王燕文

中國石油化工股份有限公司濟南分公司 山東 濟南 250101

1 施工背景

某煉油廠常減壓裝置共設有常壓爐、減壓爐兩座圓筒加熱爐，均為2012年裝置初建時安裝，加熱爐規格分別：常壓爐F101（Φ7160×16000）、減壓爐F102（Φ5840×14000），爐壁防腐采用涂刷兩遍環氧富鋅底漆加兩遍脂肪族丙烯酸樹脂聚氨酯面漆的傳統工藝，但在裝置開工后的逐年服役過程中，爐壁漆層多處脫落造成母材裸露，且整體褪色嚴重，節能、防腐及美觀效果差。

2 維修計劃

經過現場查驗，提報加熱爐爐壁節能防腐專項維修計劃，結合市場中現有的加熱爐節能防腐涂層工藝技術，擇優選擇采用水性陶瓷保溫隔熱漆對加熱爐爐壁及附屬鋼結構進行節能噴涂，對加熱爐風道及空氣預熱器等設備采用傳統的環氧底漆加聚氨酯面漆的方法進行防腐涂刷，以達到加熱爐整體節能、防腐和美觀的效果。

3 施工內容及要求

噴涂前需要對爐壁表面進行動力除銹，除銹后金屬表面需達到St3級，對原防腐層粘結較牢固的，無需將原防腐層除掉，只需對原防腐層表面進行人工處理即可。經處理過的爐體及鋼結構表面，應及時噴涂上防腐涂料，間隔時間不應超過8h。

噴涂應采用高壓無氣噴涂機，噴嘴流量一般控制在3.5～6.5L/min，噴槍噴涂時，噴嘴距被噴涂面應在300～500mm以內。噴涂機壓力調整以涂料剛好出槍分散為佳，壓力不宜過大，一般調整在25～35kg/cm2，以免擊碎中空陶瓷球。施工環境溫度在24小時內須大于5℃，施工一遍后在環境溫度為25℃時應干燥2～8h后，方可進行第二遍施工。

前十遍噴涂厚度應不小于0.08mm，后十遍噴涂厚度不小于0.1mm，以確保施工質量，總施工厚度依據被保護體設計要求確定，最小厚度不小于0.18mm，爐壁節能噴涂使用的水性陶瓷保溫隔熱漆用量大約為1.4kg/㎡/mm。

4 節能效果分析

節能效果根據加熱爐加工同樣物料所用的燃料的使用情況來確定噴涂前后節能效果最為直接、有效，但在實際生產中難以穩定加工物料的完全一致性，且燃料的熱值也無法穩定，故節能效果的的評價分析主要采取加熱爐爐壁熱量的損失作為對比數據。

4.1 噴涂前后數據對比

節能噴涂前，對加熱爐F101、F102爐壁進行測溫記錄，噴涂完成后對加熱爐F101、F102爐壁進行測溫對比。以常壓爐F101為例，噴涂前后輻射室自爐底往上選擇4圈，每圈均等選取12個測點，作為一組，對流室及輻射室頂部各均等選取6個測點作為一組，各組溫度對比情況如表1所示。

表1 F101噴涂前后各組測點溫差 ℃

節能噴涂后，選取天氣情況、加工情況與與噴涂前溫度記錄時相當的去情況進行測溫記錄，噴涂前后天氣情況及加熱爐負荷情況分別如表2、表3所示。

表2 噴涂前后測溫時天氣情況

表3 噴涂前后測溫時加熱爐負荷

在經過對比加熱爐輻射室、對流室各測點處溫差下降，F101、F102爐壁表面平均溫差為14.5℃、14.6℃，而加熱爐爐壁等各處向外散失的熱量是加熱爐的能耗損失的重要部分，伴隨爐壁溫度的降低，這部分損失的能量將大大的降低，節能效果明顯。

4.2 噴涂前后節能效果計算

噴涂前后節能效果計算見表4。

表4 噴涂前后節能效果計算

加熱爐F101、F102若僅按照圓柱結構計算，其散熱面積分別為534.4㎡、373.4㎡，但現場爐壁外對加熱爐起加固的鋼結構由于與爐壁直接接觸，溫度與爐壁基本一致，且在該次節能噴涂中也進行同等噴涂，噴涂前后溫差與爐壁基本一致，應該也要計入散熱面積中。

如此加熱爐F101、F102的散熱面積與噴涂面積一致，分別為1076㎡、810㎡。

取瓦斯的熱值為780kcal/t，全年取8400h，則可節省燃料如下見表5：

表5 節省燃料

裝置加熱爐節能噴涂全年可節省燃料168.77t+126.63t=295.4t，節能效果明顯。

取2022年8月某煉油廠裝置成本中燃料干氣（半成品A）每噸價格為2605.00元為基準（全年價格波動幅度小于100元）。

全年經濟效益為：

295.4×2605≈76.95萬元 經濟效益明顯。