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提高炼油工艺炉热效率的措施

2017-03-02

化工设计通讯 2017年7期
关键词:管式热效率加热炉

张 勇

(大庆石化公司安全环保监督站,黑龙江大庆 163714)

提高炼油工艺炉热效率的措施

张 勇

(大庆石化公司安全环保监督站,黑龙江大庆 163714)

工艺炉作为炼油生产中重要设备,其工作运行时往往需要较高的能耗,并且也会污染环境,这与构建节能环保型社会理念相违背。对此,就提高炼油工艺炉热效率,探究出一些有效措施,力图为降低其能耗与环境污染贡献绵薄之力。

炼油企业;工艺炉;热效应;措施

1 炼油工艺炉概述

对炼油企业来说,工艺炉是它生产中一个主要设备。炼油工艺炉型号较多,根据外形及用途不同大致上可以分成两种:根据外形差异炼油工艺炉主要有管式、方型以及立式;根据用途不同炼油主要有气体、液体和气液混相流体三种工艺炉。以炼油企业较为常用的管式工艺炉为例,它具有以下两方面特征:第一,管式工艺炉利用气体或液体作为燃料进行直接受火加热,且工作时不能停止;第二,管式工艺炉操作条件要求高且较为危险,这主要是受该设备所加热气(液)体大多属于燃爆性较高的烃类物质,因而为了保障加热安全性,管式工艺炉操作要十分注意。另外,炼油工艺炉的构成主要包括上辐射室、燃烧器、对流室、余热回收以及通风系统是其最重要的几个结构,在它们共同作用之下才能确保设备有效地开展加热。例如辐射室作用在于提供约80% 热负荷 ;而对流室则提供另外20% ;通风系统则是负责燃烧室空气引入以及废气排出。

2 提高炼油工艺炉热效率的措施

从前文分析可知,目前炼油工艺炉不但面临着环境污染问题,同时其能耗情况也较为厉害,对此笔者建议炼油企业可以采取下列提高工艺炉热效率的技术措施:

2.1 正确选用燃烧器,提升工艺炉热效率

炼油工艺炉腔内部布置情况直接影响着燃烧器结构、炼油工艺炉腔内烟气温度分布情况,炉型不同,燃烧器配置方式亦有所差别。所以在选择燃烧器时,要想实现将加热炉局部燃烧温度降低的目的,则可以选择多级空气或多级燃料型燃烧器。不仅如此,喷射方式和喷嘴结构会影响燃料的雾化效果,且关系着燃料的放热,因此要合理选用喷嘴。如,中石化北京设计院研制的 Y 型燃烧器具有消耗蒸汽量少,雾化效果佳、过剩空气系数低等优点,其可适用于多类燃料;洛阳某公司研发的 LGH 型强化燃烧器则适合用在不同管式加热炉中,如工艺炉、热煤炉等 ;上海某设计院研制的 40 148 万 kJ/h 立式圆筒热载体加热炉,使用的是 Y 型蒸汽雾化油枪烧嘴,且配有平流配风器。该种类型烧嘴其负荷调节比大,可以适用于许多类型燃料油,对火焰形状的稳定有利,大大减少了蒸汽损耗量。而且,这个加热炉采取的是轴流式弯曲叶片调风器,不但大大提高了火焰燃烧的稳定性,并且还使得旋流强度增大。因此可以看出,正确选择燃烧器能够有效提升加热炉热效率。

2.2 进一步降低排烟损失

炼油工艺炉热效率丧失一个主要因素便是排烟损失,而根据相关研究发现其可造成约5%~10%工艺炉热效率损失。因此,要想有效地提高炼油工艺炉热效率,企业就需要采取以下两方面技术措施将排烟损失予以进一步降低:第一,排烟末端温差的降低。炼油工艺炉中如果将准备脱离被加热介质的烟气进行重复吸收的话,那么不但可以降低其排放时所造成热量浪费,同时更重要的是能够将炼油工艺炉热效率予以提升。对此笔者建议炼油企业除了应采用导热油炉与管式工艺加热炉外,还需要将介质入口设置到烟气排出位置,这样一来可以让高温烟气和低温介质二者形成一个较高的温差,继而有助于介质吸收烟气中的热量。

2.3 高温辐射涂层地喷涂

除了上面三方面技术措施外,高温辐射涂层地喷涂也是有效提高炼油工艺炉热效率的重要举措。在防腐保温隔热上,企业在炼油工艺炉辐射室内壁中喷涂上高温辐射涂料而使其形成一层涂层,这样一来不但能够使得工艺炉得以有效提升其辐射传热效果,并且还有助于实现炼油工艺炉壁炉实现隔热保湿功能,这样一来更进一步提升其热效应。根据笔者研究来看,目前在高温辐射涂层喷涂中较常采用的涂料主要有耐火硅酸铝纤维、HT-1、HK-81 等。例如中石化部分下属炼油企业除了在其工艺炉中使用陶纤衬里外,还利用 HT 耐高温涂料喷涂到炉壁内侧中去,经实践证明其可以将炉壳外墙温度有效地减少约50%,这样一来能够在大大提高工艺炉热效应情况下降低能源消耗。

Technical Measures for Improving Thermal Efficiency of Refining Process Furnace

Zhang Yong

as an important equipment in ref i ning production,process furnace often requires high energy consumption,and also produces a great deal of environmental pollution,which is contrary to the idea of building energy saving and environmental protection society.In this regard,this will be fully combined with the relevant literature and their years of work experience case,explore some effective technical measures to improve the process of ref i ning furnace thermal eff i ciency,so as to reduce the energy consumption and environmental pollution contribution.

ref i ning enterprises ;process furnace ;thermal effect;measure

TE963

:A

:1003–6490(2017)07–0123–01

2017–05–21

张勇(1977—),男,四川广安人,助理工程师,主要研究方向为石油化工生产技术。

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