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【摘 要】加热炉是常减压蒸馏装置主要的能量转换设备，其热效率对装置加工能耗影响较大，因此，提高该加热炉的热效率，对于装置的长周期、高效运行及节能减排具有十分重要的意義。
【关键词】加热炉；热效率；常减压蒸馏装置
0.前言
加热炉是炼油厂和石油化工厂的重要设备之一，它是利用燃料在炉膛内燃烧产生的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，以供给原油或油品进行分馏，裂解或反应等加工过程中所需要的热量，保证生产的正常进行。
1.概况
（1）常减压蒸馏装置中加热炉就是将原油加热到一定温度使之气化从而达到分馏的目的，加热炉消耗大量的能量，常减压装置加热炉能耗占装置总能耗的82%到92%，炼油装置中加热炉的特殊性在于直接火焰加热，不同于一般工业炉，它的盘管要承受高温高压和介质腐蚀，内部介质易燃易爆易裂解。易结焦和腐蚀性较强的油和气。
（2）加热炉按外形大致分为：箱式炉，立式炉，圆筒炉，大型方炉。这种划分法是按辐射式的外观形状，而与对流室无关。
（3）影响加热炉热效率的因素：燃烧器效率低，燃烧性质劣化。部分吹灰器坏，操作员节能意识不强，热管，辐射室，对流室炉管积灰，积盐，结垢严重，炉体保温差燃料油的比例过大。炉体漏风，冬天气温低，管理粗放，操作不到位，过剩空气系数操作过松。
（4）燃烧器效率低，燃料燃烧不完全，油嘴易滴油，结焦堵塞，干扰性不强，燃烧不稳定，CO的含量高，炉膛温度偏高。看火门变形，对流室弯头箱门密封性差，烟道档板关不严，炉体外部有多处鼓泡和裂缝，都会导致加热炉热效率的降低。可以更换较差的燃烧器，采用高效燃烧器。提高燃烧速度和燃烧温度。增强火焰的辐射能力。从而提高燃烧效率。
2.改造原则和设计指标
（1）加热炉热效率≤92%、排烟中的NOx含量和燃烧噪声低于国家标准规定值。
（2）采用先进的烟气余热回收系统，将加热炉排烟温度降低到140℃。
（3）用节能燃烧器取代现用燃烧器，减少烟气排放量和烟气中NOx含量。
（4）对流室弯头箱采用全密封，减少漏风量。
（5）辐射室采用改性轻质浇注料和致密型陶 纤复合衬里，在环境温度27.5℃，无风条件下，外壁温度≤65℃。
（6）增设节能自动控制系统，提高燃烧效率，保证加热炉长期、高效、安全运行。
（7）不改变加热炉现工艺参数，对引起工艺参数发生改变的排管系统不做变动。
3.采用的新技术
3.1采用全密封对流室减少炉体漏风量
由于加热炉对流室弯头箱密封不严，从这些部位漏入炉体内的空气都不参与燃烧，不但使加热炉热效率降低；而且还会提高 SO2向 SO3的转化率，从而加剧低温露点腐蚀等。为提高对流室弯头箱的密封性，减少炉体漏风量，在节能改造中，对流室实施全密封：用致密陶瓷纤维加黏结成型剂预先制造一种弯头密封保温模块，加戴在每一个弯头上；间隙用陶瓷纤维填充。致使对流室弯头箱无漏风点。为确保弯头箱门与弯头密封保温模块之间紧密结合，在弯头密封保温模块外部加了一层厚度10mm岩棉板密封垫。在对流室弯头箱与封门之间用石棉板做密封垫片，用螺栓把对流室弯头箱和弯头箱门压紧，消除对流室弯头箱漏风。
3.2改性浇注料与致密陶瓷纤维复合衬里
辐射室是加热炉的核心及高温区，辐射室衬里材料选择是否适当、结构是否合理、对减少炉体散热损失和保证加热炉长周期安全运行有着非常重要的意义。致密型陶纤衬里与改性浇注料衬里相比具有容重轻、导热系数小和施工方便等优点；但存在致密度差、透气度大、耐压强度小等缺点。改性浇注料衬里与致密型陶纤衬里相比具有致密度高、透气度小、耐压强度大等优点。采用改性浇注料和致密型陶纤复合衬里，两者互补，不但可以有效地阻挡烟气渗透，还可达到良好的隔热保温效果。
3.3新型烟气余热回收系统
烟气余热回收系统工艺流程，新型烟气余热回收系统由中温热管空气预热器、热载体闭路循环系统（由两台气—液换热器、一个热载体储罐和热载体循环泵等组成）和钢—水热管空气预热器组成，热载体为水。360℃的烟气首先进入中温热管空气预热器与空气换热，温度由360℃降至240℃进入热载体加热器，与热载体换热，温度由230℃降至190℃进入钢—水热管空气预热器，与空气换热，温度降至140℃由引风机送入烟囱。 空气由鼓风机送入钢—水热管空气预热器，与烟气换热，温度由I5.5℃升至70℃进入热载体空气预热器，与热载体换热，温度升至120℃后进入中温热管空气预热器，与烟气换热，温度升至270℃后进入热风道送给加热炉燃烧器。热载体闭路循环系统130℃的除盐水首先进入热载体加热器与360℃烟气换热， 加热到170℃进入热载体空气预热器，与70℃空气换热，温度降低到130℃进入热载体加热器；热载体循环量与排烟温度实行单路调节控制，确保加热炉排烟温度140℃（+2℃）。鼓风机和引风机不更换，电机增设变频调节器。 热载体闭路循环系统： 采用一种中间介质（如导热油、柴油或水）作热载体，先到热载体加热器取热，以降低烟气温度；然后再到热载体空气预热器中加热助燃空气。冷却后的热载体再次进入热载体加热器取热，依次循环，利用烟气余热间接预热空气。此技术优点是：调节灵活，适应性强，操作平稳，运行可靠。可根据加热炉热负荷、燃料性质、环境温度变化，通过调节热载体循环量（控制或调节热载体与空气换热量），及时调节加热炉排烟温度，把加热炉排烟温度控制在烟气露点温度以上，避免低温露点腐蚀，保证加热炉或烟气余热回收设备长期、安全，高效运行。排烟温度可控可调是热效率）92%，排烟温度接近烟气露点温度的加热炉长期、安全、高效运行的保障；采用热载体闭路循环系统有着很大的技术优势。热管空气预热器具有体积小、质量轻、效率高等优点。加热炉使用热管空气预热器的缺点是：不能根据加热炉热负荷、燃料性质、环境温度的变化，及时调节加热炉排烟温度。
4.结束语
通过以上多方面改造，可排除加热炉现存的缺陷，比整炉更换费用少且相对容易实施，改造后可大大提高加热炉的安全系数和效率，为装置的节能降耗，安全环保平稳运行打下了坚实的基础。
【关键词】加热炉；热效率；常减压蒸馏装置
0.前言
加热炉是炼油厂和石油化工厂的重要设备之一，它是利用燃料在炉膛内燃烧产生的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，以供给原油或油品进行分馏，裂解或反应等加工过程中所需要的热量，保证生产的正常进行。
1.概况
（1）常减压蒸馏装置中加热炉就是将原油加热到一定温度使之气化从而达到分馏的目的，加热炉消耗大量的能量，常减压装置加热炉能耗占装置总能耗的82%到92%，炼油装置中加热炉的特殊性在于直接火焰加热，不同于一般工业炉，它的盘管要承受高温高压和介质腐蚀，内部介质易燃易爆易裂解。易结焦和腐蚀性较强的油和气。
（2）加热炉按外形大致分为：箱式炉，立式炉，圆筒炉，大型方炉。这种划分法是按辐射式的外观形状，而与对流室无关。
（3）影响加热炉热效率的因素：燃烧器效率低，燃烧性质劣化。部分吹灰器坏，操作员节能意识不强，热管，辐射室，对流室炉管积灰，积盐，结垢严重，炉体保温差燃料油的比例过大。炉体漏风，冬天气温低，管理粗放，操作不到位，过剩空气系数操作过松。
（4）燃烧器效率低，燃料燃烧不完全，油嘴易滴油，结焦堵塞，干扰性不强，燃烧不稳定，CO的含量高，炉膛温度偏高。看火门变形，对流室弯头箱门密封性差，烟道档板关不严，炉体外部有多处鼓泡和裂缝，都会导致加热炉热效率的降低。可以更换较差的燃烧器，采用高效燃烧器。提高燃烧速度和燃烧温度。增强火焰的辐射能力。从而提高燃烧效率。
2.改造原则和设计指标
（1）加热炉热效率≤92%、排烟中的NOx含量和燃烧噪声低于国家标准规定值。
（2）采用先进的烟气余热回收系统，将加热炉排烟温度降低到140℃。
（3）用节能燃烧器取代现用燃烧器，减少烟气排放量和烟气中NOx含量。
（4）对流室弯头箱采用全密封，减少漏风量。
（5）辐射室采用改性轻质浇注料和致密型陶 纤复合衬里，在环境温度27.5℃，无风条件下，外壁温度≤65℃。
（6）增设节能自动控制系统，提高燃烧效率，保证加热炉长期、高效、安全运行。
（7）不改变加热炉现工艺参数，对引起工艺参数发生改变的排管系统不做变动。
3.采用的新技术
3.1采用全密封对流室减少炉体漏风量
由于加热炉对流室弯头箱密封不严，从这些部位漏入炉体内的空气都不参与燃烧，不但使加热炉热效率降低；而且还会提高 SO2向 SO3的转化率，从而加剧低温露点腐蚀等。为提高对流室弯头箱的密封性，减少炉体漏风量，在节能改造中，对流室实施全密封：用致密陶瓷纤维加黏结成型剂预先制造一种弯头密封保温模块，加戴在每一个弯头上；间隙用陶瓷纤维填充。致使对流室弯头箱无漏风点。为确保弯头箱门与弯头密封保温模块之间紧密结合，在弯头密封保温模块外部加了一层厚度10mm岩棉板密封垫。在对流室弯头箱与封门之间用石棉板做密封垫片，用螺栓把对流室弯头箱和弯头箱门压紧，消除对流室弯头箱漏风。
3.2改性浇注料与致密陶瓷纤维复合衬里
辐射室是加热炉的核心及高温区，辐射室衬里材料选择是否适当、结构是否合理、对减少炉体散热损失和保证加热炉长周期安全运行有着非常重要的意义。致密型陶纤衬里与改性浇注料衬里相比具有容重轻、导热系数小和施工方便等优点；但存在致密度差、透气度大、耐压强度小等缺点。改性浇注料衬里与致密型陶纤衬里相比具有致密度高、透气度小、耐压强度大等优点。采用改性浇注料和致密型陶纤复合衬里，两者互补，不但可以有效地阻挡烟气渗透，还可达到良好的隔热保温效果。
3.3新型烟气余热回收系统
烟气余热回收系统工艺流程，新型烟气余热回收系统由中温热管空气预热器、热载体闭路循环系统（由两台气—液换热器、一个热载体储罐和热载体循环泵等组成）和钢—水热管空气预热器组成，热载体为水。360℃的烟气首先进入中温热管空气预热器与空气换热，温度由360℃降至240℃进入热载体加热器，与热载体换热，温度由230℃降至190℃进入钢—水热管空气预热器，与空气换热，温度降至140℃由引风机送入烟囱。 空气由鼓风机送入钢—水热管空气预热器，与烟气换热，温度由I5.5℃升至70℃进入热载体空气预热器，与热载体换热，温度升至120℃后进入中温热管空气预热器，与烟气换热，温度升至270℃后进入热风道送给加热炉燃烧器。热载体闭路循环系统130℃的除盐水首先进入热载体加热器与360℃烟气换热， 加热到170℃进入热载体空气预热器，与70℃空气换热，温度降低到130℃进入热载体加热器；热载体循环量与排烟温度实行单路调节控制，确保加热炉排烟温度140℃（+2℃）。鼓风机和引风机不更换，电机增设变频调节器。 热载体闭路循环系统： 采用一种中间介质（如导热油、柴油或水）作热载体，先到热载体加热器取热，以降低烟气温度；然后再到热载体空气预热器中加热助燃空气。冷却后的热载体再次进入热载体加热器取热，依次循环，利用烟气余热间接预热空气。此技术优点是：调节灵活，适应性强，操作平稳，运行可靠。可根据加热炉热负荷、燃料性质、环境温度变化，通过调节热载体循环量（控制或调节热载体与空气换热量），及时调节加热炉排烟温度，把加热炉排烟温度控制在烟气露点温度以上，避免低温露点腐蚀，保证加热炉或烟气余热回收设备长期、安全，高效运行。排烟温度可控可调是热效率）92%，排烟温度接近烟气露点温度的加热炉长期、安全、高效运行的保障；采用热载体闭路循环系统有着很大的技术优势。热管空气预热器具有体积小、质量轻、效率高等优点。加热炉使用热管空气预热器的缺点是：不能根据加热炉热负荷、燃料性质、环境温度的变化，及时调节加热炉排烟温度。
4.结束语
通过以上多方面改造，可排除加热炉现存的缺陷，比整炉更换费用少且相对容易实施，改造后可大大提高加热炉的安全系数和效率，为装置的节能降耗，安全环保平稳运行打下了坚实的基础。