常减压加热炉降低能耗，提高热效率的措施

镡国强(中石油辽阳石化分公司炼油厂常减压一车间,辽宁 辽阳 111003)

常减压加热炉降低能耗，提高热效率的措施

镡国强(中石油辽阳石化分公司炼油厂常减压一车间,辽宁 辽阳 111003)

常减压加热炉是能耗大户，所以降低其能耗，提高其热效率，对节能减排有重要意义。本文中认为主要降低能耗的方法有：应用高温辐射涂料，提高炉体密封性，改造余热回收系统等；提高热效率的方法有：改善加热炉燃料性质，改造空预器热管等方法。这些方法可以有效地降低能耗，提高加热炉的热效率。

加热炉；热效率；节能；措施

1 概述

常减压加炉热作为重要的安全设备和蒸馏设备，其可持续运行将对所有设备产生直接影响，特别是近几年随着建设的需要，重要蒸馏真空加热机组运行周期不断扩大，以及企业对降低能耗，提高热效率工作的重视不断加强，减少燃料消耗和操作成本正成为一个新的研究趋势。鉴于如今依然很多大规模重管式炉结垢、腐蚀热管和机组常减压加热炉低效率运行等问题，通过改善常减压加热炉的操作系统、优化改造措施，增加了加热炉的热效率和维护改进措施等相关条件，以确保常减压蒸馏装置正常稳定运行，实现了安全和可持续的发展。

2 节能改造措施

2.1 高温辐射涂料的应用

高温涂层具有较高的辐射发射率，可以提高高能量辐射的光谱分布，具有和多种物质强烈吸收红外光谱相匹配的辐射分布，从而增加辐射容量利用效能。辐射涂料由固体辐射材料组合而成，高温辐射红外线波有着强烈的穿透能力，可以在同一时间穿过加热的对象，以使该对象内外部均匀受热，热工作介质的热量聚集迅速。红外线波能够穿透燃料本身，从而使燃料吸收体红外线能越级到下一个层级，释放能量来加速燃料燃烧，燃料完全燃烧从而达到节能改造的功效。

此外，在炉壁敷一层涂料，涂覆的表面温度急剧上升，然而自己本身的热吸收仅是耐火砖的十分之一，辐射返回大部分热量可以使炉温升高50摄氏度到100摄氏度。与此同时，辐射涂层的作用可促进热空气循环，冷空气倒转，延长烟气的驻留时间，并产生再一次介质燃烧，从而减少了废气温度，从而减少了热损失，提高了热效率。

2.2 提高炉体密封性

依据常减压加热炉加热技术的特点，炉内全封闭加热是提高加热炉操作热效率的绝好方法。通过对常减压加热炉构造三维立体完全封闭的加热空间，以减少炉内泄漏的空气，特别是辐射室漏气。热炉体内往往会出现对流室弯肘部空间、防爆门、防火门关闭不密实，并有漏入空气不参与燃烧，不仅会产生变形，也会增加炉内气流烟雾氧含量，同时加热炉的热效率降低；还会引起加热炉和炉组件加速氧化，增加二氧化硫到三氧化硫的转化率，从而提高了低温露点腐蚀。

2.3 余热回收系统改造

考虑到原来的空气预热器的热负载小，效率低，决定翻新所有部件，使用复合材料（热管）空气预热器，75%-100%范围内的热负载可以调节，排气温度调整范围125-155℃之间。

通过对流室的最高烟气温度可达到370℃，这是因为热管型常规的空气预热器的操作温度上限是360℃，热管失效和爆管在这个温度上很容易就可以发生。因此，空气预热器被设计成一个分湍流空气预热器和热管相结合的集成结构。

3 热效率提高措施

3.1 改善加热炉燃料性质

因为石油、天然气、低压瓦斯等气体的硫气体含量高，燃烧状态非常不好，而且往往会发生油燃烧时的烟气冷凝和黑烟的现象，容易造成炉管的污染。低压气体压力是难以控制的，局面火焰燃烧也是不理想，从而导致烟道气题一氧化碳的含量高，安排生产操作困难，对常减压加热炉的出口温度和烟气中的氧含量控制较难。与此同时，因为二氧化硫在烟气中的含量是非常高的，在空气预热器的热管露点被严重腐蚀，这限制了废气温度的提高，降低了加热炉热效率。所以，通过停止燃烧燃料，和恢复三顶瓦斯回收脱硫系统的使用改造，低压气体和瓦斯全部放入器具催化脱硫，加热炉只针对高压燃料气体，气体脱硫后燃烧减少温室气体排放的硫含量，提高了燃料特性，改进了工艺控制和加热炉热效率。

3.2 改造空预器热管

为了确保加热炉的高效率和长期安全运行，垂直热管空气预热器的立式管置换为倾斜10°的倾斜管，以增加紊流和增加的热传递效果。为了防止露点气体腐蚀，以确保低温热管空气预热装置长时间安全操作，可采用的措施有：（1）通过烘烤处理加热烟道气管外表面，提高气体露点的耐腐蚀性；（2）通过特殊的涂层，将气体划分，以防止腐蚀露点；（3）用清水冲洗烟气一侧，定期对水换热元件进行清洗；（4）绝缘的内衬以及装有不锈钢衬里的内表面加装保护层，以防止绝缘用水冲洗时被损坏。

3.3 采用复合衬里

炉腔热辐射的衬里被改变为一个复合衬里，浇注料更改为致密陶瓷纤维较为容易，更换损坏的外壁保温层，过热的地方也要更换为120mm的陶瓷纤维层。紧凑型陶瓷纤维炉衬具有重量轻、导热系数小、施工方便等优点，但也有紧密度差，抗压强度不大等缺点。保温钉支撑框架一旦被腐蚀，就会造成大面积里衬倒塌，影响正常安全生产。铸造80毫米轻质浇注料衬里材料具有高密度、透气差、承压良好等特点。

4 结语

常减压加热炉通过改善加热炉材料性质、改造空气预热器热管、采用复合里衬方法提高常减压设备热效率，通过高温辐射涂料的应用、提高炉体密封性、余热回收系统改造等方法降低了常减压加热炉能耗，提高了加热炉热效率，达到了节能改造的目标。

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镡国强（1972-），男，辽宁鞍山人助理工程师专科主要从事石油炼制工作