高仲萍

(陜西省延安煉油廠節(jié)能科 陜西 延安 716000)

煉油加熱爐是給石油煉制過(guò)程中物理、化學(xué)兩種過(guò)程提供熱量的設(shè)備，煉油加熱爐的供熱量對(duì)煉油后續(xù)程序分餾塔的產(chǎn)品收率有直接的巨大影響，繼而影響煉油的最終產(chǎn)品產(chǎn)率，而煉油加熱爐在整個(gè)煉油過(guò)程中又是消耗熱量的最大設(shè)備，它在煉油綜合能耗中占到22-24%,因此對(duì)于提高煉油加熱爐熱效率的節(jié)能技術(shù)變得尤為重要。

1 煉油加熱爐提高熱效率節(jié)能在運(yùn)行中存在的問(wèn)題

1.1 煉油加熱爐排煙溫度過(guò)高

我國(guó)很多煉油企業(yè)由于煉油加熱爐排煙溫度過(guò)高，而限制了煉油加熱爐提高熱效率的節(jié)能技術(shù)。這些煉油企業(yè)只重視煉油加熱爐的安全運(yùn)行而忽略了對(duì)煉油加熱爐的氧氣含量控制，導(dǎo)致煉油加熱爐煙氣的氧含量偏高，使其氧含量超過(guò)了國(guó)家規(guī)定的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)5.0%。這樣不但降低了煉油加熱爐的熱效率，不利于煉油加熱爐的節(jié)能，還增加了經(jīng)濟(jì)成本，對(duì)煉油企業(yè)和國(guó)家都有一定的損失。

1.2 燃料氣里的硫?qū)訜釥t腐蝕，溫度波動(dòng)產(chǎn)生的胺液堵塞火嘴

雖然煉油燃料已經(jīng)脫離減四線等燃料油，而改用新型的燃料氣，但是燃料氣是由煉油尾氣產(chǎn)生出來(lái)的，里面仍然含有大量的含硫化學(xué)物質(zhì)。為了減少工序省時(shí)省力節(jié)約成本，煉油工廠一般不會(huì)對(duì)這些煉油尾氣脫硫或者脫硫措施不徹底。隨著煉油企業(yè)的發(fā)展，對(duì)含硫較高的原油加工越來(lái)越多，增加的燃料氣含硫的比重也越來(lái)越大，導(dǎo)致煉油廠燃料氣的含硫量嚴(yán)重超出規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，造成加熱爐煙氣露點(diǎn)溫度升高，最終導(dǎo)致加劇對(duì)煉油加熱爐的腐蝕。另外，由于加熱爐溫度波動(dòng)使燃料氣帶胺液，胺液不能燃燒而且在高溫下會(huì)生成固體化合物，會(huì)堵塞火嘴，不及時(shí)清理會(huì)造成燃料氣的浪費(fèi)，影響加熱爐的穩(wěn)定性。

1.3 煉油企業(yè)的老式吹灰器太過(guò)陳舊

旋轉(zhuǎn)式的老式蒸汽吹灰器，已經(jīng)不適合高速發(fā)展的煉油設(shè)備，而且使用壽命已經(jīng)快到盡頭，在使用過(guò)程中出現(xiàn)諸多問(wèn)題。因?yàn)楦脑鞜捰蛷S的吹灰器需要耗費(fèi)大量的資金，而且所收獲的經(jīng)濟(jì)效益又不高。在對(duì)吹灰器改造方面，我國(guó)的大部分煉油企業(yè)不約而同地選擇了保持緘默。

1.4 煉油加熱爐的余熱回收效率偏低

少部分煉油企業(yè)的加熱爐沒(méi)有余熱回收環(huán)節(jié)，而一部分煉油企業(yè)雖然有余熱回收設(shè)備，但又不夠優(yōu)良。問(wèn)題多、壽命短是這些煉油企業(yè)余熱回收設(shè)備最精確的描述，而一部分改用的鋼水熱管余熱回收器，又不適應(yīng)煉油裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行。

2 煉油加熱爐提高熱效率節(jié)能的技術(shù)

傳統(tǒng)的煉油加熱爐用的燃料一般為燃料油，隨著煉油工業(yè)的發(fā)展，燃料油已經(jīng)不適應(yīng)節(jié)能發(fā)展的要求，為了降低能耗，保護(hù)環(huán)境，目前各煉廠都采用煉廠尾氣做燃料，大大降低了煉油廠的煉油成本。提高煉油加熱爐的熱效率主要有提高加熱爐燃料氣的燃燒效率、強(qiáng)化余熱回收等節(jié)能途徑。根據(jù)提高煉油加熱爐的熱效率節(jié)能途徑，分別闡述提高煉油加熱爐熱效率的節(jié)能技術(shù)。

2.1 提高加熱爐燃料氣的燃燒效率

提高煉油加熱爐燃料氣的燃燒效率主要有改善加熱爐的燃燒狀態(tài)、降低燃料氣的不完全燃燒、降低空氣比例，提高燃燒火焰溫度和強(qiáng)化煉油加熱爐的燃燒技術(shù)。

2.1.1 改善加熱爐的燃燒狀態(tài)

在加熱爐的下游，經(jīng)常會(huì)因?yàn)椴▌?dòng)造成燃料氣帶胺液，胺液不僅粘性大不能燃燒，經(jīng)過(guò)高溫后會(huì)生成固體化合物，這種固體化合物會(huì)堵塞火嘴，不僅浪費(fèi)燃燒氣還會(huì)影響加熱爐的平穩(wěn)性。針對(duì)這種情況，可以引進(jìn)新型高效鐵絲疏通火嘴技術(shù)，不僅改善了加熱爐的燃燒狀況，還使加熱爐內(nèi)蒸汽霧化、燃料煙氣多級(jí)霧化，以減少燃料的不完全燃燒。

2.1.2 降低燃料氣的不完全燃燒

目前煉油燃料大都不能完全燃燒，我國(guó)還沒(méi)有任何先進(jìn)的技術(shù)使煉油燃料氣達(dá)到完全燃燒的境界。但是，可以通過(guò)一些措施減少燃料的不完全燃燒。煉油的加熱爐燃料，不能被燃燒的化學(xué)熱能會(huì)隨著煙霧排進(jìn)空氣，這不僅污染大氣，而且降低燃料的熱效率、造成燃料化學(xué)熱的損失。減少燃料不完全燃燒的措施是選用優(yōu)質(zhì)的燃燒器，并對(duì)燃燒器及時(shí)定期維護(hù)，使其長(zhǎng)時(shí)間保持在良好狀態(tài)下工作，以確保燃燒器里的燃料在標(biāo)準(zhǔn)操作下能完全燃燒。然后，在煉油操作過(guò)程中，精心調(diào)節(jié)空氣量，使其達(dá)到最適合燃料氣燃燒的程度。

2.1.3 降低空氣比例，提高燃燒火焰溫度

提高燃燒火焰溫度的節(jié)能措施步驟是：第一步，給管式加熱爐設(shè)置空氣預(yù)熱器，設(shè)置在管式加熱爐的下游；第二步是利用對(duì)流室加熱工藝的介質(zhì)，減小對(duì)流室加熱工藝介質(zhì)和燃料釋放煙氣的溫差；第三步是煙道板的控制引進(jìn)DCS、PLC程序，在線自動(dòng)測(cè)定并及時(shí)調(diào)整氧氣的含量，以達(dá)到在燃料燃燒中空氣均衡進(jìn)入，可以提高燃料燃燒的火焰溫度。另外對(duì)于重質(zhì)燃料的加熱爐，需運(yùn)用添加劑技術(shù)，以減少加熱爐襯里、對(duì)流室爐管和余熱回收等地方的結(jié)垢，降低煉油加熱爐燃料氣的消耗，來(lái)提高燃料氣的燃燒效率。

2.1.4 強(qiáng)化煉油加熱爐的燃燒技術(shù)

煉油加熱爐燃?xì)鈬姌尭挠枚嗉?jí)強(qiáng)化霧化結(jié)構(gòu)，噴嘴采用多級(jí)進(jìn)風(fēng)技術(shù)，這些設(shè)備有利于加熱爐內(nèi)燃料的混合、燃燒，以促使燃料室內(nèi)的燃料氣快速完全燃燒。另外，還可以提高加熱爐表面的平均熱度，提高煉油加熱爐的總熱負(fù)荷和自我處理能力。

2.2 煉油加熱爐的余熱回收

在煉油過(guò)程中，強(qiáng)化加熱爐的余熱回收主要是通過(guò)水熱媒技術(shù)和無(wú)機(jī)傳熱技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

2.2.1 水熱媒技術(shù)

采用水熱媒技術(shù)，可以利用除氧水、除鹽水在加熱爐內(nèi)建立一個(gè)封閉式循環(huán)系統(tǒng)，在這個(gè)循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)，熱媒水可以吸收煉油加熱爐對(duì)流室排出的煙氣，并通過(guò)自身的換熱器吸收煙氣的熱量，然后把熱量用來(lái)加熱助燃空氣。這個(gè)技術(shù)不僅具有系統(tǒng)簡(jiǎn)單、裝置方便等特點(diǎn)，還可以提高煉油加熱爐的余熱回收效率，進(jìn)而提高煉油加熱爐的燃燒效率，實(shí)現(xiàn)煉油加熱爐的節(jié)能。

2.2.2 無(wú)機(jī)傳熱技術(shù)

采用無(wú)機(jī)傳熱技術(shù)既可以提高煉油加熱爐的傳熱效率，又可以通過(guò)無(wú)機(jī)傳熱工質(zhì)把無(wú)機(jī)元素注入到煉油加熱爐內(nèi)的各種金屬管和夾層板腔內(nèi)，使其具有導(dǎo)熱性，以提高煉油過(guò)程中加熱爐的余熱回收率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)煉油加熱爐的節(jié)能。

2.2.3 煉油加熱爐聯(lián)合煉油廠其它設(shè)備回收余熱

煉油廠的產(chǎn)品，很多需要空氣冷卻器空冷才能送出設(shè)備，煉油廠可以把空氣冷卻氣回收的煉油產(chǎn)品余熱供給煉油加熱爐做燃燒空氣，這樣不僅降低了煉油裝置的能量耗損，還可以增加加熱爐的節(jié)能途徑，降低加熱爐燃料的成本。煉油廠煉油產(chǎn)品的熱量是從煉油裝置中攜帶出來(lái)的熱量，一般攜帶的熱量有限，對(duì)加熱爐的節(jié)能作用不大?？梢詫⒖諝饫鋮s氣改成熱油式空氣預(yù)熱器，將煉油裝置生產(chǎn)的產(chǎn)品附近的空氣預(yù)熱到一定程度，送進(jìn)加熱爐余熱回收裝置，這樣不僅提高了煉油產(chǎn)品回收熱量的利用率，而且解決了加熱爐預(yù)熱回收設(shè)備冷端由于溫度過(guò)低引起的設(shè)備腐蝕問(wèn)題。利用熱油式空氣預(yù)熱器回收煉油產(chǎn)品熱量的辦法，對(duì)冬季極度寒冷的地方來(lái)說(shuō)，作用更加明顯，而且這種方法，因?yàn)樵黾恿藷捰图訜釥t的余熱回收途徑提高了余熱回收的效率，對(duì)煉油加熱爐來(lái)說(shuō)，也是一種重大變革。

3 結(jié)語(yǔ)

文章通過(guò)闡述煉油加熱爐節(jié)能存在的問(wèn)題，探討了煉油加熱爐提高熱效率中提高煉油加熱爐燃料氣的燃燒效率、強(qiáng)化煉油加熱爐的余熱回收等節(jié)能途徑，并通過(guò)對(duì)不同節(jié)能途徑的分別探討，分析了提高煉油加熱爐熱效率的節(jié)能技術(shù)。

[1]周宏偉.提高加熱爐熱效率技術(shù)淺析[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2012，（09）.

[2]劉冬梅.提高煉油企業(yè)加熱爐熱效率的節(jié)能技術(shù)建議[J].科技與企業(yè)，2012，（21）.