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提高炼油厂常减压装置加热炉热效率的有效路径探索!

发表时间: 2022-11-19 13:38:43

作者: 周占红 中国石油天然气有限公司广西石化分公司

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摘 要:社会发展对各类资源的需求量不断增加,石化资源作为工业社会重要的资源,其生产质量以及效率得到了极大的重视。加热炉作为炼油厂的主要设备,其在能源的消耗上占总消耗的二到三成,消耗量过大意味着资源的浪费,这与当前社会可持续发展的理念相违背,因此需要改良加热炉的加热效率,使得能源可以得到充分循环利用。本文就提高炼油厂常减压装置加热炉热效率的有效路径探索,希望可以给相关企业提供一些借鉴。

关键词:提高炼油厂;常减压装置加热炉;热效率;有效路径;探索

引 言

加热炉在油田的开发中得到了广泛的应用,也是主要的耗能设备,经过研究发现我国加热炉普遍消耗的能源低于国家标准,这十分影响社会的长久发展,因此需要提升加热炉的热效率,实现资源的循环利用,而且热效率的提升不仅可以节约资源还大大提升了企业的运行效益。笔者结合自己的所学知识以及工作经验就提升加热炉热效率的有效路径进行探索,意在推动化工行业的发展,使其更加符合现代社会的发展需求。

1、加热炉介绍

加热炉是常减压装置的重要供热设备,也是炼油厂的基础设备,其正常运转能够保证整个系统安全、高效的运作。加热炉设备在运行中热量没有得到充分应用,导致资源浪费,对设备自身的性能以及环境发展都产生了不好的影响。因此需要采取有效的节能措施,提高加热炉热效率,减少加热炉耗气量,实现资源的最大化利用,为此技术人员要对加热炉进行研究,通过改进生产技术或更换设备;零件等方式提升加热炉的热效率。

2、提高加热炉热效率的意义

(1)提升经济效益

经济效益是各企业日常经营的主要目的之一,加热炉的启动需要消耗大量的燃料,传统设备存在严重的能耗浪费问题,笔者就一款加热炉进行研究发现其排烟损失、不完全燃烧损失、表面散热损失严重,如果就其进行加工改造后就会每小时节约燃料气量0.95吨,一年来就会节约3500吨的燃料气,能够减少企业1000多万的费用支出,在节约资源的同时大大提升了企业的经济效益,符合企业的发展诉求。

(2)符合环保节能理念

生态环境是我们生存的基础,但是过去片面的追求发展速度,忽视了发展速度与生态环境相协调,以至于出现了比较严重的污染问题,这些问题逐渐反噬到我们生活的各个方面,对人类的高质量生活产生了很大的威胁,因此就需要企业在日常的生产中加强环境保护的重视,加热炉改进后大大降低了烟气排放污染物,部分达到了二氧化硫排放近零的要求,对生态环境的改善有重要意义。

(3)推动企业的长久发展

企业长久发展是企业经营运行的目标,尤其是当前市场经济发展速度较快,国内与国外的经济发展的很多局限都逐渐打破,这为企业发展提供了诸多契机,但是相应的提升了各企业之间的竞争力,为了进一步提升自身的市场份额就需要更新生产技术,提高产量以及质量,以最少的投入获得最大的产出,从价格上获得更大的竞争优势。

3、加热炉存在的问题

(1)设备老化

设备老化是当前炼油厂加热炉普遍存在的问题,大部分企业的常减压装置加热炉安装年限久,长时间的运行导致设备老化,在应用的过程中效率较低。再一个就是随着资源的开发深入,原油中的杂质增加,但是由于很多机械设备的自我清洁功能较差,导致未经脱硫的燃料成分进入加热炉进行燃烧后,会出现炉管结垢的现象,如果清洁不及时就会加剧设备的老化,增加能源的消耗。

(2)缺少完善的设备管理体系

加热炉缺少完善的管理体系也是影响设备热效率提升的重要原因,炼油厂的发展要与市场的需求相匹配,但是传统的管理模式下对加热炉的重视度不够,过多的将目光放在了更新生产技术上,并没有改进设备,而且经过研究发现大部分企业没有制定设备管理方案,日常管理、维护不到位,在设备出现问题后才会进行系统的检测,严重影响了加热炉的运行效率,因此需要企业制定完善的设备管理体系,保障其高效长久运作。

(3)生产工艺不达标

科技的发展推动了技术的进步,石化企业为了提升自身的发展水平不断更新生产技术,积极推动工艺创新。但是仍然有很多企业一直使用传统生产工艺,特别是在一些规模不大的企业中,没有足够的能力实现生产技术以及设备的更新。炉头温度超高和炉出口的温度达不到国家所规定的要求,设备检修落实不到位,进而影响了常减压加热炉的运行,以至于加热炉的热效率不高。

4、影响加热炉热效率的原因分析

(1)炉体散热

加热炉在运行的过程中自身会向外界散发热量,以管式加热炉为例,其是用辐射和对流的方式进行加热,有隔热、保护、耐热层这三层对设备进行保护,能够有效的降低热量的散失,但是部分企业中加热炉运行时间久,维护不到位,再加上使用的过程中违背了操作原则,就会导致加热炉散热效率提升,因此还需要技术人员加强对设备的管理,在日常工作中严格按照流程进行操作。

(2)烟气余热回收

烟气排放中也会携带大量的热量,经过研究发现,如果加热炉的效率在90%以上,通过烟气散失的热量就会达到70%以上,如果能够将烟气中的热量进行回收就会大大提升系统整体的热效率。技术人员要控制排烟温度,一旦烟气温度降低17-20℃,热效率就会增加1%。但是部分炼油厂没有装置排烟温度表,只能通过观察烟气以及火焰颜色判读温度,带有极大的危险,所以需要应用更先进的技术。

(3)燃料问题

加热炉的应用离不开燃料,当前常用的是燃料油、低压瓦斯和减顶压瓦斯,这些燃料中的含硫量比较高,以至于燃料的燃烧不够明显,燃料油在燃烧中常常会出现冷凝以及冒烟等问题,长久下去就会导致加热炉内壁结垢,增加了维护过程中清洗工作量。使用瓦斯也会造成温度忽高忽低的状态,生产调节难度非常大,甚至对设备的应用寿命都产生了很大的影响。因此要对其装置进行合理的管控,改善燃料的性质。

5、提高炼油厂常减压装置加热炉热效率的有效路径探索

(1)提升加热炉运行效率

加热炉要想获得更高的热效率就需要对其系统进行改造,现代技术的发展推动了设备智能控制的出现,技术人员可以将其融入到加热炉中,完善加热炉的控制系统,通过对烟气氧含量的实时控制调整加热炉的合理化操作,从而提升热效率。

(2)加强烟气余热回收

加强烟气余热回收是提升热效率的重要手段,空气预热器会对余热进行有效回收,但是为了降低腐蚀的影响需要对排烟温度进行控制,应用催化柴油当作燃料油。将排烟温度保持在130℃左右,减少低温热浪费,融入冷凝技术进行热量回收。还需要更换加热炉烟囱挡板并安装排烟温度表,通过温度表得知温度再进行控制,提升操作的安全性,实时监测排烟温度,及时调节档板开度。

(3)完善燃料性质

炼油厂要完善燃料性质,选择性能高的燃料为加热炉供能。通常情况下企业选择的是催化油浆,油浆中含有裂化催化剂颗粒,燃烧后会产生固体颗粒,进而附着在炉壁以及炉管上,还会进入空气预热器中,对设备的正常运行产生影响。因此需要高质量的高压瓦斯燃料对加热炉进行热处理,减少加热炉燃料中的硫含量,应用催化柴油改善颗粒问题。

(4)使用清灰剂

清灰剂在加热炉内的颗粒物的清理中发挥着重要作用,能够有效缓解辐射管外壁结垢现象,使得辐射管外壁的烟量含氧量逐步地达到国家所规定的标准,对加热炉加热效率的提升以及设备的保护有重要意义。加热炉需要操作人员进行精细管理,利用清灰剂减少炉子内部的结垢现象造成的部分运行障碍,维护人员需要根据加热炉的性能以及生产需求,合理选择清除周期,保证设备的安全高效运行。

6、结束语

资源在社会发展中占有重要位置,但是在传统发展模式下资源浪费问题严重,资源的产出以及转化率较低,没有将资源价值发挥到最大。所以需要企业更新生产方式,改进生产设备。炼油厂的加热炉要想提升热效率就需要对影响其效率的因素进行分析,从技术上突破,从管理上出发,重视节能工作,以达到降低成本、企业效益最大化的目的。本文对提高炼油厂常减压装置加热炉热效率的有效路径探索还存在很大的不足,日后还会继续进行研究、分析。