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1、加热炉的运行管理李世铸（聚合物一厂生化车间 技术员 助理工程师 5612595）摘要简要分析了在目前生产状况下，加热炉的运行状态和管理方法，针对加热炉热效率低提出一些改进建议。关键词：加热炉F603 运行管理一、前言近年来，随着石油化学工业的迅速发展，管式加热炉技术越来越引起人们的重视。管式加热炉是石油化工厂的重要设备之一，它是利用炉膛内燃烧燃料产生高温火焰与烟气作为热源，来加热炉管中流动的油品，使其达到工艺操作规定的温度，保证生产的正常进行。因此，在保证正常生产情况下，加热炉如何运行管理，提高加热炉热效率，节约能源显得尤为重要。二、加热炉的运行状况（一）加热炉的运行概况生化车间现共有加热炉三
2、台，F601、F602、F603。主要用于为聚丙烯酰胺车间提供热源，在加热炉内通过瓦斯气与氧气反应，产生大量热量，给导热油进行加热，以保证聚丙烯酰胺所需要的导热油温度。加热炉是燃料消耗集中的部位，做好加热炉技术分析和生产运行管理，取得加热炉安全、平稳、优化运行，对于挖潜降耗、降本增效和延长运行周期起到非常关键的作用。下面具体以加热炉F603装置运行状况为例，来介绍在加热炉运行管理方面的做法和体会。 加热炉F603热负荷正常1.8106kcal/hr(20.9Mw),加热炉利用瓦斯燃烧给导热油加热，为聚丙烯酰胺四、五车间提供热源。加热炉F603的燃料是瓦斯，主要成分是甲烷和氢气。瓦斯经燃烧器喷嘴
3、，与鼓风机送入的空气混合进入炉膛燃烧，产生大量的热量。（1） 2H2+O22H2O+热量（2） CH4+2O2CO2+2H2O+热量瓦斯燃烧产生的热量一部分以辐射的方式传给辐射段炉管中的导热油，另一部分热量以高温烟气的形式存在，与对流段炉管内的导热油进行换热后排空，从而达到对导热油进行加热的目的。（二）加热炉的运行管理车间对加热炉运行管理主要从两方面进行管理：加热炉的绩效管理和加热炉的运行台账管理。1、加热炉的绩效管理（1）在全公司目标管理层面，加热炉热效率的控制目标被纳入了年度绩效考核合同。（2）加热炉部分工艺参数列入公司级、分厂级、车间级工艺参数，各工艺参数严格按照公司设定的参数运行。2、
4、加热炉的运行台账管理1、生化装置建立了加热炉运行台帐，在公司内网实现信息实时共享，各主管部门及时掌握运行信息，及时全过程“四有”受控管理。2、每月由技术人员向技术部提交上月加热炉实际运行热效率相关数据，技术部对数据进行汇总审核。3、每月对加热炉各工艺参数进行对比分析，研究出个参数状态下加热炉的运行情况。（三）提高加热炉热效率的途径加热炉热效率就是指向炉子提供的能量被有效利用的程度，即被加热流体吸收的有效热量与燃料燃烧放出的总热量之比。 =Q/BQL式中：Q-炉子的有效热负荷， kW B-燃料用量，kg/s QL-燃料低发热值, kJ/kg燃料在上面的公式中，我们看到影响加热炉热效率因素很多，如
5、露点腐蚀 排烟温度 过剩空气系数 不完全燃烧损失 散热损失 空气进入等。管式炉的热效率主要取决于过剩空气量和烟气离开对流室的温度，还与炉体的散热损失有关。过剩空气量越多，离开对流室的烟气温度越高，炉体散热损失越多，加热炉的热效率越低。反之，则越高。管式加热炉是车间生产中的主要耗能设备。加热炉的能耗占总能耗的一半以上。因此，进行加热炉节能改造，进一步提高热效率，对降低总能耗具有重要意义。因此车间采取了以下措施来提高加热炉的热效率。1、围绕两个最大的可变影响因素做工作：一是降低炉膛烟气氧含量；二是降低烟囱排烟温度。这些都有利于提高加热炉热效率。2、控制降低炉膛烟气氧含量：主要是在保证炉膛每个运行的
6、燃烧器工况正常、烟囱排放口不发黑的前提下，尽量减少炉膛供风过剩量。目前要求控制O2含量25。3、降低烟囱排烟温度：一是检修时清除辐射室炉管积垢和对流室钉头管外表面积灰；二是日常加入炉膛清灰剂结合激波吹灰；三是在回收高温烟气热量的同时，要兼顾预防含硫烟气的低温露点腐蚀。4、加强隔热保温，减少散热损失降低炉壁温度，减少散热损失，应利用价格便宜、隔热性能好的材料来隔热保温。目前使用较普遍的隔热材料硅藻土。石油化工管式炉通常用石棉做膨胀缝填料，用硅藻土和蛭石作砖结构炉墙的保温层，用矿渣棉作耐火纤维毡炉墙的保温层，用珍珠岩和超细玻璃棉作风道系统的保温隔声材料。5、合理控制过剩空气系数加热炉燃烧所用空气，
7、应全部从燃烧处供给，从其它部位漏入的空气难以起到有效的助燃作用，反而会增加过剩空气量，造成排烟热损失增大，加剧炉内构件氧化，降低热效率等不良后果。（1） 封堵漏风杜绝空气窜入炉内对加热炉防爆门、看火孔、人孔、管子进出口套管、对流室管板的缝隙处等易漏风部位，要重点检查封堵，降低过剩空气量。这对使用年久的加热炉来说，是一项重要的节能措施。（2） 加强火嘴维修严防漏风火嘴长期使用会出现孔径变大，造成火焰过长，而形成不完全燃烧，应及时维修更换。加热炉低负荷运行时，停用火嘴，风门等应堵严，也可拆除多余火嘴，减少泄露。（3） 采用科学方法，确定“三门一板”开度，并按燃烧状况变化随时调整。所谓“三门一板”即
8、：油（气）门、风门、汽门和烟囱挡板。“三门一板”的开度直接影响炉膛内的燃烧状况及炉子的热效率。因此，采用科学方法合理确定“三门一板”的开度，及时调节风门和烟囱挡板，是加热炉提高热效率降低能耗的重要手段。6、 设置有效监控系统，保证优化运行为保证加热炉不仅在“标定”和“检修”期间，而且在长期运转中都能保证较高的效率，对加热炉设置有效的监控系统是十分必要的。车间主要对加热炉个工艺参数的监控，系统通过自动控制烟气负压或烟气中氧含量，间接地调节燃烧用空气的供给量，以达到炉子高效率的目的。7、多烧燃料油和减少瓦斯消耗加热炉都是以烧瓦斯为主。此后随着装置的投产运行，全厂的瓦斯消耗量逐渐增大，而且瓦斯成分不
9、断发生变化，导致瓦斯压力波动比较大，对生产造成很大影响。建议加热炉燃料转变为以烧燃料油为主的工况，不但能够节省大量的瓦斯气，而且经过综合预算，能够带来良好的效益。但是加热炉转变为多烧油的工况可能会出现的问题有：油火嘴堵塞、滴油、结焦，烟囱排烟发黑等等。通过不断改进，提高了雾化蒸汽和燃料油进炉温度，优化“三门一板”操作。1、烧油工况需要操作员时刻小心，及时调整炉膛，更换堵塞的火嘴。及时处理滴油、结焦和烟囱排烟发黑等异常。在装置提降量、切换原油时尤为重要。2、良好的雾化是取得喷雾、燃料-空气混合均匀，燃烧和火焰稳定的关键。通过技术改造，提高雾化蒸汽进炉温度，消除带水现象，提高燃料油进炉温度。3、坚
10、持清理燃料油火嘴和保证精心安装，尽管这项工作量很大，对燃料油火嘴运行良好非常重要。三、结论生化车间在加热炉运行管理已取得初步成功，保证了车间生产的正常运行，针对如何提高加热炉热效率，围绕两个最大的影响因素做工作：一是降低炉膛烟气氧含量；二是降低烟囱排烟温度。采取了很多措施，效果很好，在使用燃料方面，建议燃料由燃料油逐步替代瓦斯，来更好进行节能。我们对多烧燃料油的认识和这种工况下对热效率的优化，目前仍处于摸索阶段，无论在认识上、使用和管理经验上，还是运行指标的控制上，与先进的指标相比还存在很大差距，但是从长远的角度上看，这是一项巨大的节能措施。主要作者简介：李世铸， 2010年7月参加工作，一直从事加热炉操作，对加热炉操作具有丰富的经验。 /
