管式加热炉的节能改造.pdfVIP

年第 期 · · 2002 2 19 管式加热炉的节能改造 蔡晓君 王建军 （北京石油化工学院，北京 102600） （燕化炼油厂，北京 102500） 摘要 本文分析了提高管式加热炉热效率的方法和措施，并以炼厂管式加热炉节能改造为例，说明了加热炉节能改造的必要性。 关键词 管式加热炉 热效率 热管 ! 前言 最大是由烟气带走的；另外，过剩空气系数对加热炉 管式加热炉广泛应用于石油化工、化肥和有机 的热效率也有较大影响，过剩空气系数指实际供给 化学工业，是一种有燃烧的加热设备。液体燃料、气 燃料燃烧的空气与理论空气量的比值，在保证燃烧 体燃料在炉内燃烧，所产生的高温火焰与烟气做为 完全的前提下，使炉子在低而稳定的过剩空气系数 热源，通过炉管管壁来加热在炉管中流动的原油、馏 下操作是有利的。过剩空气系数过小会造成燃烧不 分油、渣油或气体烃等工艺流体，使其达到所需的温 完全而浪费燃料，过剩空气系数过大，进入炉膛的空 度，发生蒸发，甚至热裂解转化等化学反应。管式加 气量大，炉膛温度下降，影响传热效率，同时也增加 热炉是连续运转的设备，要求长周期操作。其主要特 了烟气的量。此外烟气中的氧气较多，会使炉管表面 点在于，加热温度高（火焰温度高达 1000 ~ 1600C ）， 氧化加剧，缩短了炉管的寿命。过剩空气系数一般在 传热能力大（炉管传热强度高达 2 ）。大 1. 2 ~ 1. 5 左右。所以提高管式加热炉热效率的途径 330000kJ/ m h 主要有：（）改进燃烧状况，使燃料完全燃烧；（）充 型石油化工厂内管式加热炉的热负荷和能量消耗都 1 2 分回收烟气热量；（）提高炉壁的保温质量，减少炉 很大，例如大型原油蒸馏装置，年处理量一千万吨原 3 油的常压加热炉的热负荷高达 12 亿kJ/ h ，而对于中 壁散热损失。 等加工深度的炼油厂，其所拥有的加热炉的燃料消 # 炼厂加热炉节能改造 耗，约占其处理原油能力的4 ~ 8% ，所消耗燃料费用 燕化炼油厂常减压两台管式加热炉是1969 年投 约占其操作费用的60 ~ 70% 。因此，加热炉热效率的 产使用的，在 年代初进行了第一次节能，由于当 80 高低与生产成本有着密切的关系。在石油化工生产 时受技术和条件的限制，改造后仍存在许多问题，主 中，人们在期望装置能长期安全运行的同时，节能和 要有加热炉散热泄漏严重，热量损失大，致使加热效 提高经济效益就显得非常重要。 率较低，约80% 左右，加热炉的前置式空气预热器温 节能改造途径 度较低，约 135C 。这次节能改造是在第一次改造的 基础之上进行的，主要措施如下：（）增加了热管式 加热炉热效率是指炉子热负荷与燃料发出的热 1 量之比。管式加热炉热效率一般为75% 左右，目前先 空气预热器，使空气预热温度达到254C 。但由于受 进的管式炉热效率为 80% ~ 85% ，最高达 88% ~ 全装置热平衡的影响，此次节能改造前置式空气预 92% 。热效率高表