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如何降低炼化加热炉排烟损失

作者: 兴罡石化设备| 时间:2015-08-09 20:24:31 | 点击次数:

 排(pai)烟(yan)热(re)(re)损(sun)失(shi)(shi)(shi)占(zhan)炼(lian)(lian)化加热(re)(re)炉总(zong)热(re)(re)损(sun)失(shi)(shi)(shi)量(liang)的比例很大:当热(re)(re)效(xiao)率(lv)为(wei)90%时(shi),排(pai)烟(yan)热(re)(re)损(sun)失(shi)(shi)(shi)占(zhan)炼(lian)(lian)化加热(re)(re)炉总(zong)热(re)(re)损(sun)失(shi)(shi)(shi)量(liang)的70%~80%;当热(re)(re)效(xiao)率(lv)为(wei)70%时(shi),排(pai)烟(yan)热(re)(re)损(sun)失(shi)(shi)(shi)占(zhan)炼(lian)(lian)化加热(re)(re)炉总(zong)热(re)(re)损(sun)失(shi)(shi)(shi)量(liang)的90%以上;降低排(pai)烟(yan)损(sun)失(shi)(shi)(shi)是提(ti)高热(re)(re)效(xiao)率(lv)、减(jian)少(shao)加热(re)(re)炉燃料耗量(liang)最重要的技(ji)术(shu)措施。

降低排烟损失(shi)的技术措施有(you)两条:

1、回收烟(yan)(yan)气中的余(yu)热,降低排(pai)烟(yan)(yan)温度(du)。

 2、降低过剩空(kong)气系数,减少排(pai)烟(yan)量(liang)。

(1)回收烟(yan)气中的(de)余热,降低排烟(yan)温度回收烟(yan)气中的(de)余热,降低排烟(yan)温度节能效(xiao)果(guo)最(zui)明显(xian)。是提高热效(xiao)率、减(jian)少加热炉燃料耗(hao)量最(zui)重要的(de)技术措施(shi)。

目前国内外各炼厂采用的余热回(hui)收措(cuo)施(shi)大(da)致有以下几种类型:

• 冷进料—热油预热空气方法。

它是用(yong)低(di)(di)(di)(di)温(wen)原(yuan)料(liao)送进(jin)装置(zhi)(zhi)后,经部(bu)(bu)分换(huan)(huan)(huan)热(re)(re)(re)(re)(re)或不经换(huan)(huan)(huan)热(re)(re)(re)(re)(re),直接(jie)引入炉(lu)顶(ding)对(dui)(dui)流(liu)(liu)段(duan)尾部(bu)(bu)回收烟气(qi)(qi)余热(re)(re)(re)(re)(re),而(er)(er)将原(yuan)来(lai)和这部(bu)(bu)分原(yuan)料(liao)换(huan)(huan)(huan)热(re)(re)(re)(re)(re)的(de)(de)(de)侧线(xian)高(gao)温(wen)物流(liu)(liu)用(yong)于(yu)预热(re)(re)(re)(re)(re)炉(lu)用(yong)燃(ran)烧空(kong)气(qi)(qi)。采用(yong)冷(leng)进(jin)料(liao)目(mu)的(de)(de)(de)是降低(di)(di)(di)(di)进(jin)入对(dui)(dui)流(liu)(liu)室(shi)的(de)(de)(de)介质(zhi)温(wen)度(du),使排烟温(wen)度(du)进(jin)一(yi)步降低(di)(di)(di)(di);而(er)(er)热(re)(re)(re)(re)(re)油预热(re)(re)(re)(re)(re)空(kong)气(qi)(qi)则是利用(yong)装置(zhi)(zhi)低(di)(di)(di)(di)温(wen)位热(re)(re)(re)(re)(re)源预热(re)(re)(re)(re)(re)炉(lu)用(yong)燃(ran)烧空(kong)气(qi)(qi),减少(shao)燃(ran)料(liao)用(yong)量。这种方法设(she)(she)备(bei)简(jian)单,制(zhi)造容易,维修工作量小,可用(yong)细(xi)管(guan)线(xian)代替(ti)庞大的(de)(de)(de)上下往返(fan)烟风道(dao)。为了防止露(lu)(lu)点腐蚀(shi),冷(leng)流(liu)(liu)可由换(huan)(huan)(huan)热(re)(re)(re)(re)(re)流(liu)(liu)程中抽(chou)出而(er)(er)控制(zhi)入口(kou)温(wen)度(du)高(gao)于(yu)露(lu)(lu)点温(wen)度(du)。该方案需要(yao)(yao)结合(he)所在装置(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)换(huan)(huan)(huan)热(re)(re)(re)(re)(re)特点和炉(lu)子(zi)具体(ti)条件选择最(zui)优方案。要(yao)(yao)和换(huan)(huan)(huan)热(re)(re)(re)(re)(re)器、空(kong)冷(leng)器等(deng)耗能设(she)(she)备(bei)一(yi)起对(dui)(dui)整套装置(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)热(re)(re)(re)(re)(re)量利用(yong)进(jin)行综合(he)平衡,还要(yao)(yao)合(he)理选用(yong)炉(lu)子(zi)对(dui)(dui)流(liu)(liu)室(shi)冷(leng)热(re)(re)(re)(re)(re)油的(de)(de)(de)设(she)(she)计操(cao)作参(can)数,考(kao)虑(lv)烟囱抽(chou)力、地基承载、炉(lu)架强(qiang)度(du)以及(ji)对(dui)(dui)流(liu)(liu)段(duan)上部(bu)(bu)冷(leng)进(jin)料(liao)炉(lu)管(guan)的(de)(de)(de)低(di)(di)(di)(di)温(wen)腐蚀(shi)限度(du)来(lai)决定冷(leng)进(jin)料(liao)换(huan)(huan)(huan)热(re)(re)(re)(re)(re)温(wen)度(du)与(yu)节能量的(de)(de)(de)多(duo)少(shao),找出一(yi)种最(zui)佳换(huan)(huan)(huan)热(re)(re)(re)(re)(re)流(liu)(liu)程以降低(di)(di)(di)(di)装置(zhi)(zhi)能耗。

• 工(gong)艺分(fen)支物流预热空气

这是(shi)80年代美国(guo)发明的(de)(de)新节能方(fang)法(fa)。它是(shi)用入炉(lu)温(wen)(wen)度比较高的(de)(de)原(yuan)料(liao)(liao)油(you)中(zhong)的(de)(de)一部分(fen),在入炉(lu)前先预热空气(qi),把自身温(wen)(wen)度降(jiang)至100℃左右(you),再引入对(dui)流室顶部吸收(shou)烟气(qi)余热,降(jiang)低排烟温(wen)(wen)度。然后这部分(fen)原(yuan)料(liao)(liao)油(you)再和(he)剩(sheng)下的(de)(de)原(yuan)料(liao)(liao)油(you)混合入炉(lu),加(jia)(jia)热到(dao)要求(qiu)的(de)(de)温(wen)(wen)度。这种方(fang)法(fa)实际上是(shi)热载(zai)体法(fa)的(de)(de)一种,或叫“开路热载(zai)体”法(fa)。比闭路热载(zai)体方(fang)法(fa)省(sheng)柴油(you)储(chu)罐、循环(huan)泵,并且不(bu)用补充柴油(you)。对(dui)于数台加(jia)(jia)热炉(lu)组成的(de)(de)炉(lu)群,若用此法(fa)回收(shou)烟气(qi)余热,比用联合烟道、安设余热回收(shou)设备与庞大的(de)(de)烟道系统经(jing)济合理。另外,在工艺(yi)介质入口(kou)温(wen)(wen)度高、无法(fa)提高热效(xiao)率时,也可采用工艺(yi)分(fen)支物(wu)流方(fang)法(fa)加(jia)(jia)以改(gai)善。

• 热载体闭路循(xun)环

采(cai)用一种中(zhong)间介质(zhi)(如导(dao)热(re)(re)(re)油、柴油或水)作热(re)(re)(re)载体(ti),间接将烟(yan)气余热(re)(re)(re)转换为热(re)(re)(re)空(kong)(kong)气助燃(ran)的方法(fa)称(cheng)热(re)(re)(re)载体(ti)闭路(lu)循环法(fa)。长(zhang)岭炼(lian)油厂60万(wan)吨/年延(yan)迟焦化装置节能(neng)改造(zao)设计中(zhong)首(shou)次采(cai)用此(ci)(ci)法(fa)。对流室中(zhong)被(bei)烟(yan)气加热(re)(re)(re)的常三线(xian)载体(ti)通过(guo)炉(lu)子下部的空(kong)(kong)气预(yu)热(re)(re)(re)器将热(re)(re)(re)量传给空(kong)(kong)气供炉(lu)燃(ran)烧,预(yu)热(re)(re)(re)器内的热(re)(re)(re)载体(ti)油降(jiang)温(wen)(wen)后连续重(zhong)复上(shang)述(shu)循环过(guo)程。这样立式炉(lu)排烟(yan)温(wen)(wen)度由320℃降(jiang)至(zhi)200℃以下,热(re)(re)(re)效(xiao)率由80%提高到(dao)88%。炉(lu)区躁声显著降(jiang)低,每年可节省(sheng)燃(ran)料(liao)近千吨。经(jing)过(guo)10余年使(shi)(shi)用,用户反应效(xiao)果很好,收(shou)到(dao)预(yu)期效(xiao)果。此(ci)(ci)法(fa)优(you)点是(shi)可进一步避免低温(wen)(wen)腐蚀,使(shi)(shi)设备长(zhang)期运(yun)行;结构简单(dan),施(shi)工方便(bian),调节灵(ling)活(huo),操(cao)作平稳(wen)。

• 余热锅炉

主(zhu)要是利用高(gao)(gao)温(wen)烟气(qi)生产中的(de)(de)低(di)压蒸汽,使(shi)烟气(qi)温(wen)度降低(di)到 170~200 ℃。我国60年(nian)设计、投(tou)产的(de)(de)两台余(yu)热锅炉至(zhi)今一直运(yun)转正常(chang)。烟气(qi)温(wen)度高(gao)(gao)(如~500 ℃)时装(zhuang)设余(yu)热锅炉效果(guo)明显。如果(guo)炉子(zi)负(fu)荷大,即(ji)使(shi)排烟温(wen)度低(di)也可(ke)考虑;但如炉子(zi)负(fu)荷小,即(ji)使(shi)排烟温(wen)度很高(gao)(gao),也不宜在单炉上(shang)使(shi)用。有条(tiao)件时,可(ke)将(jiang)几台炉子(zi)烟气(qi)集(ji)中起来发(fa)生蒸汽。

• 采用各种空气(qi)预热器回收烟气(qi)余热

采(cai)用(yong)空气预(yu)热器回收烟气余热,降低排烟温度是(shi)目(mu)前广泛使用(yong)的(de)提高加热炉热效(xiao)(xiao)率的(de)行之有(you)效(xiao)(xiao)的(de)技(ji)术(shu)措施之一。

可供(gong)选择使用的空气预热(re)器(qi)有

①钢管(guan)式(shi);

②玻璃(li)管式;

③回转(zhuan)式(shi);

④铸铁管式;

⑤扰(rao)流子式;

⑥热管式;

⑦板式空气预(yu)热(re)器(qi)等。

对流段上方加管

将(jiang)炉架适(shi)当(dang)加高,适(shi)当(dang)增(zeng)加炉管,把被加热介质(zhi)入炉温度与排烟(yan)(yan)温度差(cha)由(you)目(mu)前的100℃降低到50℃,可进(jin)一步(bu)回收烟(yan)(yan)气余热。

此法(fa)需要注意:

• 使(shi)用翅片管强化传(chuan)热;

• 采(cai)用可防(fang)低温腐蚀(shi)的(de)管材,防(fang)止露点腐蚀(shi);

• 考虑烟囱抽力;

• 考虑炉钢架及基础承载能力等等。

吹灰器

 (2)降低过剩空气系数,减少排烟量。

在加热炉中,燃料不可能在理论空气量下完全燃烧,总是在有一定过剩空气量的条件才能完全燃烧。燃烧所用实际空气量与理论空气量之比称做过剩空气系数( α)。加热炉的烟气排放量与过剩空气系数成正比,在排烟温度一定的条件下,过剩空气系
数越大,加热炉的热效率越低,降低过剩空气系数可以提高加热炉热效率。过剩空气系数太大不仅使得热效率降低,还会加速炉管和炉内构件的氧化;提高 Sox的生成量,从而加剧露点腐蚀。

降低过剩空气系数的有效措施有:
(1)选用技术水平领先的燃烧器,保证燃料在较低的过剩空气系数下完全燃烧。
(2)在操作过程中管好“三门一板”(调风门、雾化介质阀门、燃料油阀门和烟囱挡板),确保加热炉在合理的过剩空气系数下运行。既不能让过剩空气系数过大,又不能因过剩空气系数不足出现不完全燃烧。
(3)做好加热炉的堵漏工作,保证炉体的完整性和密封性,尽量减少看火门、防爆门、人孔和弯头箱等处的漏风量。

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