加热炉热效率.doc

加热炉热效率加热炉热效率加热炉是炼油厂消耗燃料的主要设备，其能耗约占炼油厂能耗的一半以上。因此，提高加热炉的热效率，对降低炼油厂总能耗具有重要的意义。提高加热炉热效率的手段较多，涉及的因素也较广泛。这里仅简单地介绍一下热效率的一些影响因素和提高措施。(1) 提高热效率与节约燃料的关系提高加热炉热效率可以减少燃料用量，但加热炉热效率提高的百分比与节约燃料的百分比并不成等值关系。节约燃料的百分比的定义如下：可见，加热炉原来的热效率越低，燃料的用量 B 就愈多，提高热效率后节约燃料的收效就越大。(2) 降低加热炉热负荷与热效率关系减少加热炉的热负荷是通过装置换热系统优化，提高入炉油温和改进工艺流程等措施来实现的。热负荷减少后的加热炉，即使热效率较低，仍可能比热负荷大，热效率高的加热炉所消耗的燃料还要少。而且如加热炉热效率越高，相应地减少热负荷后原来炉子的热效率提高值将越大。所以，当加热炉热效率比较高时，节能措施应以降低热负荷为主；反之，应以提高加热炉热效率为主。在减少炉子热负荷%100原来改造后原来 BBBB的基础上，进一步提高炉子的热效率是最理想，最有收效的方法。(3) 提高燃烧空气温度燃料与空气的混合物只有被加热到着火温度时，才能在没有外热提供的条件下继续燃烧，即未经预热的燃烧空气与燃料混合后要先吸收足够的热量，后再着火放热。因此，利用烟气余热来预热燃烧空气，可以进一步提高加热炉的热效率。但是，燃烧空气的温度也不能提得太高，一般以预热至 300左右为宜。因为这个温度还要考虑到燃烧器的结构和材质问题。另外，空气温度太高，会引起油枪端部结焦或引起预混式瓦斯火嘴回火，也可能使因雾化不良，流淌至风道内的燃料油着火。(4) 集中回收烟气余热热负荷太小的加热炉，单独采用余热回收系统有困难或不够经济，可以将几个炉子的烟气集中回收余热，以提高热效率。这样做还有一个优点是集中的烟气可以通过一个高烟囱排出，从而减少对地面环境的污染。(5) 合理选用过剩空气系数过剩空气系数如果小，会使燃料燃烧不完全，但如果过大，大量过剩空气又会将热量带走排入大气，使炉子热损失增多，热效率下降。过剩空气系数取之过大，还会引起燃烧温度下降，露点温度升高，加剧炉管氧化，促使氮氧化物 NOX增加，从而产生极不利的影响。(6) 改进燃烧器除在设计中采取合理结构，促使燃料与空气的良好混合，减少过剩空气以外，操作过程中亦应在燃烧器处合理供风.如果供风量过多，会降低加热炉热效率。供风量过少，会导致化学不完全燃烧和机械不完全燃烧,造成热损失，同样也会使热效率下降。空气从炉子其它不密封处或从未点燃的火嘴处漏入炉膛内，会造成排烟中的过剩空气量增加。而燃烧器处的供风量可能不足，这样就带来排烟中过剩系数大，而又存在不完全燃烧情况，导致加热炉热效率大幅度下降。(7)燃烧器采用强制供风提高燃烧器的供风压头，空气就有足够的动能来强化扩散和混合过程，保证在尽可能低的过剩空气系数下实现完全燃烧。采用强制供风，还易于控制燃料与空气的比例，以及火焰的形状。(8)采用钉头管和翅片管。对管内介质为油或汽的对流传热，由于管内外传热系数相差较大，可采用翅片管或钉头管来提高管外的传热系数，强化对流传热，降低对流室高度，提高热效率。一般在烟气温度低于 380时，不能采用钉头管或翅片管。(9) 减少散热损失加热炉炉壁的散热损失包括辐射散热和对流散热两部分。在有较长烟气通道的余热回收系统中，加热炉整个系统的总散热损失可能会达到 4%.不过，降低炉壁温度减少散热损失，最好利用便宜、隔热性能好的材料，不宜用过多增加壁厚和大量投资的办法来减少有限的散热损失。(10) 低温露点腐蚀随着节能要求的不断提高，要求加热炉的排烟温度越来越低。但是往往在空气预热器余热锅炉等分热回收设备的换热面上产生强烈的低温露点腐蚀，甚至会在不到一年的运转时间内，换热面就严重腐蚀穿孔，使加效炉不能正常运行。可以说，低温漏点腐蚀已成为降低加热炉排烟温度提高热效率的主要障碍。所以要设法从改进设计精心操作和采用新材料等方面采取各种措施，来防止和减轻低温漏点腐蚀。(11)操作负荷和热效率关系在实际操作中热效率将随操作负荷的变化而变化。降负荷后如能正确调整档板、风门，维持低的过剩空气量，炉子又完全不漏风，随着炉子负荷的降低热效率应该有所上升，但实际的炉子总存在着漏风，不易调好燃烧空气量等问题，因此在通常降负荷操作中过剩空气系数变大，热效率总是反而下降。即使过剩空气系数通过调节能保持不变，低负荷下热效率仍有所降低。可能是因为火焰变短小以后，炉膛内火焰的“充满度”很低，导致辐射效果变差的缘故。另外，降低负荷后，炉壁的散热面积相对增大，也是使热效率下降的原因之一。如果把负荷提高到设计值之上，热效率就会逐渐降低，其下降的程度随炉的使用条件和设计条件有所不同。因此，加热炉的热效率在设计负荷下一般将达到最高值，在此基础上，无论降低还是增加负荷，炉子热效率都会降低。