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第51卷第 2期 化 工 设 置 与 管 道 V01．51 NO．2 2014年 4月 PROCESSEQUIPMENTPIPING Apr．2014 一 种提高焦化加热炉热效率方法的经济性分析 李月，董罡 (中国石油工程建设公司华东设计分公司，山东 青岛 266071) 摘 要 焦化加热炉的燃料消耗在焦化装置能耗中占有很大的比例，提高焦化炉的热效率，减少燃料消 耗，能够达到加热炉节能减排的目的。通过降低焦化加热炉外壁温度减少炉体散热损失是已知有效地提 高加热炉热效率方法之一，然而减少炉壁散热损失就意味着增加投资，那么炉壁温度降低到什么程度最 为合理，以国内常用的典型焦化炉炉型和应用 了较为先进的附墙燃烧技术的炉型为例，以这两种炉型常 用的衬里材料为参考依据，通过计算几种不同外壁温度下两种炉型的散热量和衬里用量的变化，进行了 相应的经济性计算分析，结果显示在现行设计标准的基础上降低炉墙外壁温度，可 以有效减少散热损 失，进而提高焦化炉热效率是可行的，在多个炉墙外壁温度的比选 中，以三年投资回收期来看，6O℃的 外壁温度最为经济合理 。 关键词 焦化加热炉；外壁温度；散热损失；经济性分析 中图分类号：TQ054；TH122 文献标识码：A 文章编号：1009—3281(2014)02—0022．005 在延迟焦化装置中焦化加热炉的燃料消耗在装 墙外壁温度变化对耐火材料、钢结构及燃料用量的影 置总能耗中占到75％左右。因此，提高焦化炉热效率， 响和不同炉墙外壁温度引起的费用变化的经济性分 减少燃料消耗，是降低整个装置能耗、提高经济效益 析，得到了一个比现行设计规范更低的且经济合理的 的关键所在。 加热炉外壁温度 [1-4]。 加热炉热效率是表示向炉子提供 的能量被有效 1 典型焦化炉炉墙外壁温度计算 利用的程度，即被加热介质吸收的有效热量与燃料燃 烧放出的总热量之比，也lT】以用总供热热量减去总热 1．1 卧管双面辐射箱式炉 损失之比来表示，其中总热损失包括烟气带走的排烟 1．1．1 加热炉结构参数 损失和炉体外壁的散热损失。目前提高加热炉的热效 该加热炉为 2000年以来 1000～1200kt／a延长焦 率的方法大多是围绕着降低排烟温度这个方面进行 化装置中常见的双面辐射卧管箱式炉，通常有两个辐 的，而炉体散热损失这个方面关注的较少 。 射室和两个对流室，本次以其中一个辐射对流室为计 减少炉体外壁散热损失与确定合理的炉墙外壁 算模型，单个辐射室衬里内表面尺寸为： 温度有很大关系。管式加热炉设计规范 SH／T3036 5692mm×63421TI1TI×18144mm (宽 ×高 × 《一般炼油装置用火焰加热炉》对于加热炉炉墙外 长)；对流室衬里内表面尺寸为 ：1274mm~3937mm~ 壁温度的规定如下：在无风、环境温度 27℃条件 15790mm (宽 ×高 ×长 )。 下，炉体外壁温度应不超过 80℃，辐射室底部外 辐射室采用 陶瓷纤维模块衬里，辐射底为 壁温度不超过 90℃。在没计规范 的基础上 ，进一 Q．1．0+Q．0．7复合轻质浇注料结构，对流侧墙为Q一0．8 步降低炉墙外壁温度，减少加热炉炉体外壁散热损 轻质浇注料结构。 失，是提高加热炉热效率的一种方法，但降低炉墙 1．1．2 加热炉炉体外壁温度计算方法 外壁温度的同时，也会引起炉衬耐火材料