常减压蒸馏装置加热炉节能改造措施研究

常减压蒸馏装置加热炉节能改造措施研究

崔少华   宋庆召

中石油云南石化有限公司  云南 安宁 650300

摘要：针对常减压蒸馏装置加热炉节能改造问题展开探讨，首先明确了加热炉节能改造原则，并结合当前常减压蒸馏装置加热炉实际运行情况和特点，总结提出了相应改造技术措施，包括余热回收系统改造、使用组合水热媒空预器等。有效解决了加热炉运行过程中能耗较大、系统寿命有限的问题，提高了系统运行的经济效益和生态效益。研究结果可用于类似工程改造项目当中，也可为相关节能技术的研究和分析提供理论支持。

关键词：常减压蒸馏装置；加热炉；节能改造

1引言

常减压蒸馏装置作为石油炼制过程中的重要组成部分，加热炉设备的运行和使用，不仅会影响石油炼制效果，还关乎着生产活动的经济效益，实际生产过程中，加热炉容易受到各种因素影响，导致能源消耗过多，使得企业盈利较低，限制企业以及行业发展。因此，加强对于常减压蒸馏装置加热炉节能改造措施的研究和探讨是十分有必要的。

2加热炉节能改造原则

由于石油炼化生产本身的特殊性，在实际展开加热炉升级改造的过程中，应尽可能减少对于实际生产的影响，同时合理控制改造范围，争取以最小的代价，实现加热炉的有效改造。因此，加热炉改造的过程中，应遵循以下几个原则：第一，避免改变当前加热炉工艺参数，对此，在实际改造的过程中，应禁止改动可能会引起工艺参数改变的排管、结构以及系统；第二，升级改造应在检修期内完成，避免影响后续生产；第三，合理利用空闲场地，布置新增加的设备和管线，降低对于现场结构的影响；第四，要求新增设的设备或者管线，能够随时从系统当中割离，同时不会对原系统产生不良影响[1]。

3加热炉节能改造技术措施

3.1余热回收系统结构改造

造成余热回收系统能耗较高的主要问题包括露点腐蚀、炉管积灰、加热炉效率低等方面，导致加热炉运行能耗较高。对此，在实际展开节能改造的过程中，应在不改变工艺参数的基础上，合理展开排烟管整改和设备检修，需着重从以下几个方面入手。

（1）采取两段式设计方法，对空气预热器进行改造，改造后的余热回收系统，在运行过程中，空气会先进入超低温烟气空气换热器，对温度在180℃以下的低温烟气进行换热处理，使其温度下降至100℃以下，然后进入主预热器与温度在330℃以下的高温烟气换热，再进入燃烧器风道，以供后续燃料燃烧使用。

（2）在系统当中增设空气旁路，以此实现对于主预热器烟气出口温度的控制，使其不超过180℃，同时将进入主预热器的烟气温度控制在100℃以下，在此情况之下，冷端传热元件的壁温，最高不会超过140℃，但仍远高于烟气露点温度，以此能够有效防止出现露点腐蚀情况，延长设备使用寿命。

（3）FAE换热器采用板式结构，并使用复合板材，既能够提高结构传热性能，同时也可保障结构的紧凑程度，有着提高系统运行能效，减少占地面积，降低流动压力、阻力的效果，减少风机能耗，还有助于提高系统的抗腐蚀性能。此外，还需要使用非金属纳米密封材料填封板材之间的空隙，有效保障系统密封性，减少泄漏量。

3.2使用组合水热媒空预器

系统运行的过程中，常减压炉出口延期的温度在390℃左右，在超高温度环境之下，热管空预器十分容易失效，伴随烟气流动作用，受热面积灰严重，导致排烟温度较高，影响系统运行效率。对此，在实际进行节能改造的过程中，可采用组合水热媒空预器。该设备主要包括高温和低温空预器，实现对于高温和低温段的有效分离，避免高温段出现露点腐蚀问题，保障了系统的传热效果，同时还实现了低温段设备的灵活调节，防止露点腐蚀，保障空预器长期有效，提高了设备运行效率。

在实际进行改造的过程中，应着重加强对于以下几个方面的重视：（1）尽可能提高烟气流速，促使烟气能够快速向下流动，以此借助烟气自身流动实现对于设备的自动清灰，减少积灰。（2）在高温段运用扰流子管进行传热，实现对于空气预热器的有效保护，延长空气预热器使用寿命，同时避免中低温段热管损伤。（3）在中温部增设吹灰器，避免由于积灰影响传热效率。（4）低温部选用搪瓷材质的管道，以此降低低温腐蚀影响。

3.3运用燃气脉冲吹灰技术

加热炉运行过程中，受热面积灰、结焦等影响极大，不仅会降低系统使用寿命，而且还会影响传热效率，增加能量损耗。对此，在实际进行加热炉节能改造时，应着重加强对于受热面积灰等问题的处理和解决。借助在线燃气脉冲吹灰技术能够实现有效清灰处理，保障锅炉运行状态，提高传热效率，减少能源消耗。除此之外，在线燃气脉冲吹灰技术的运用，还能够降低停炉检修概率，减少系统运行维护的成本投入。在线燃气脉冲吹灰技术的自动化水平较高，无需消耗大量人力资源，能够实现自动吹灰，而且相较于人工操作，吹灰过程中，空气与乙炔比例也能够得到良好控制，有效避免了能源的浪费，最大程度上保障系统运行成效，提高换热管性能，延长管道使用寿命，减少管道维修、更换方面的成本[2]。

经过对常减压蒸馏装置加热炉的节能改造，有效提高了实际生产效率，保障了设备产能。根据相关研究可知，改造完成后，加热炉产能提高约30%左右，不仅每年可节省大量燃料，而且有效减少了烟气以及二氧化碳排放量，不仅获得了良好的经济效益，也具备较强的生态效益，符合当前行业可持续发展、节能环保理念。

4结束语

综上所述，常减压蒸馏装置加热炉节能改造应基于原有设备、管线以及系统情况展开，尽可能减少对于实际生产线活动的影响，避免改动加热炉的工艺参数，并保障升级改造部分能够从整个系统当中分离出来。在实际进行技术改造的过程中，应充分结合余热回收系统实际运行情况以及常见问题进行针对性改造，明确改造目标，减少能源消耗。同时还应采用组合水热媒空预器，提高加热炉运行效率，使用燃气脉冲吹灰技术，降低排烟温度，减少燃料消耗，达到节能降耗的效果。相信随着对常减压蒸馏装置加热炉节能改造技术措施的深入研究和实践探索，石油炼制水平和能效都将会得到进一步提升。

参考文献：

[1]张建刚,于龙.常减压蒸馏装置加热炉余热回收系统的节能改造[J].化学工程与装备,2021(07):153-154.

[2]潘岩,葛玉龙,薛光亭.常减压蒸馏装置加热炉空气预热器腐蚀分析与解决措施[J].涂层与防护,2020,41(08):1-6.