浅谈管式加热炉的改进和工艺优化

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浅谈如何提高加热炉热效率的方法及措施

浅谈如何提高加热炉热效率的方法及措施加热炉运行过程中的热损失，主要是散热的损失。

有效能的损失主要在燃烧传热的不可逆过程中。

因此，加热炉热效率的提高重点应放在燃烧和辐射段的散热损失上。

标签：加热炉;热效率;提高;方法;措施加热炉是石油化工行业最常用的设备之一，也是消耗能量最多的装置。

在实际操作中，加热炉通过燃烧的燃料获得热量，又通过加热炉本身将热量释放出去，也称输出热量。

不论哪一种形式都包含热效率的使用，由于热效率与加热炉本身、燃料、燃烧程度等有很大的关系，因此要想提高热效率必须从多个方面入手。

一、加热炉存在的问题加热炉运行过程中的热损失，主要是散热的损失。

有效能的损失主要在燃烧传热的不可逆过程中。

因此，加热炉热效率的提高重点应放在燃烧和辐射段的散热损失上。

目前，有的单位加热炉由于设备陈旧，衬里老化、脱落，钢板腐蚀穿孔等各种原因，导致加热炉散热损失增大，局部过热超温，引起热效率下降，热效率一般达不到原设计值或工作要求，不但严重影响了设备的安全运行，还影响了单位的工作，直接影响企业的经济效益。

二、如何提高加热炉热效率方法及措施提高加热炉热效率最重要的措施是减少加热炉的一切热损失。

影响加热炉热效率的因素很多，如：燃料烧嘴、结构设计、制作是否合理、炉子产量、燃料种类、燃料燃烧情况、燃料和空气的预热情况、废气的排除温度和数量、炉子的冷却条件进而散热状况等诸多因素。

所以，要提高加热炉的热效率，可以采取如下措施：1、尽量减少烟气带走的物理并将此热量充分回收利用。

（1）一是在保证产量和加热质量的前提下尽可能降低出炉烟气的温度;二是被烧坏的蓄热能力差的蓄热小球要及时更换，保证其正常的蓄热能力。

三是天然气烧嘴结构设计、制作与炉窑要配套。

（2）要保证足够的空气，使燃气得以充分燃烧。

一是员工必须要根据燃气发热值的不同正确调整天然气烧嘴空燃比，以减少化学和机械不完全燃烧所造成的热损失;二是尽量减小空气过剩系数，避免过剩空气吸收大量的热量和产生多余的气体带走热量。

提高管式加热炉加热能力的探讨

提高管式加热炉加热能力的探讨[摘要]针对提高管式加热炉加热能力的探讨问题，本文介绍了提升加热炉加热能力的措施有，辐射室内增加设施与辐射换热面积、新型燃烧器与通风方式、加热炉的全密封技术与散热损失和采用加热炉炉管外壁除垢、在线水洗清灰技术，提出了管式加热炉有待改进措施为，智能控制系统、优化工艺流程与排烟温度、创新保温材料和提高操作人员的素质。

【关键词】管式加热炉；热效率；加热能力管式加热炉是炼油厂的重要换热设备。

由于国家的宏观调控和节能减排的政策，新建的管式加热炉逐渐减少，因为早期的技术条件的一些限制，使很多管式加热炉都在低负荷的工况下运行，降低了管式加热炉的热效率。

为了提高管式加热炉的加热能力，已经成为当前的任务。

近年来，供热工程发展迅速，在锅炉、加热炉以及热换器等方面都取得了一定的进展。

在当前条件下，这种供热能力仍不能满足实际需求，因此，提高热效率，促进热能工程的进一步发展。

本文主要探讨了提高管式加热炉加热能力的措施。

1、提升加热炉加热能力的措施提高加热炉的加热能力，主要是提高其热效率。

它可以加强燃料的燃烧，但是增强燃烧会使炉膛内的管壁温度增加使加热能力受到了限制，不能达到生产需要热负荷的要求。

因此，要提高管式加热炉加热能力，在改造过程中，首先技术人员要对管式加热炉正常运行时的数据收集和分析，并在现场对管式加热炉设计数据和烟温，烟压，燃烧的空气温度机型监控同时通过测量得到锅炉介质的进出口的温度和压力。

这样在理论上就可以从增加对流管换热面积，提高烟气的压差，改用新型空气预热系统等个方面实施改造，来提升加热炉加热能力，具体的操作措施如下。

1.1辐射室增加设施与辐射换热面积管式加热炉是通过燃料燃烧生成高温火焰与烟气，通过对流和辐射将高温传递到炉管。

因此，可以在辐射室底部添加炉管，也就是增加换热面积来提高热传导的效率，由于换热面积提高了，必然可以方便接受辐射和内对流传到来的热量。

显然，换热面积与传导热量成定量关系，因此，设置辐射管的容积和表面积有关，而这一数据又与炉管的根数和炉管的直径有关。

管式加热炉调优原则与方法

加热炉调优原则与方法一、概述加热炉是炼油和化工生产过程中的重要设备，同时也是比较大的耗能设施，如何在不影响工艺安全稳定运行的基础上，通过对加热炉进行调整优化，挖掘节能潜力，以达到节能降耗的目的。

我们根据多年对加热炉的监测和了解，并结合相关文献和资料，总结了一些经验，通过对加热炉进行及时调整、适时控制、采用自控和必要改造等优化方法，达到方便控制、提高热效率、节约能源的效果。

对加热炉进行调优的方法和途径较多，我们从工艺、设备、调控和管理的角度出发，根据加热炉自身特点，归纳总结了如下4条调优的方法：提高加热炉热效率；加强日常控制和提高自动化的应用；加强设备的维护，合理配备监控仪表；提高人员素质，加强日常管理。

二、加热炉调优原则与方法（一）、提高加热炉热效率来实现加热炉调优的途径调优的目的是，加热炉要始终处于稳定的运行状态，同时各相关参数处于最佳配比状态，燃烧充分，换热良好，损失较低。

根据加热炉效率计算，从节能监测角度来分析，通常有以下4个提高加热炉效率的方法。

1、从装置自身的结构和工艺特点进行考虑，有以下措施。

优化换热、降低热负荷这主要通过对整个工艺系统换热流程进行优化，其效果非常明显，如炼油厂柴油加氢车间去年对汽柴油加氢装置的改造，就是通过换热流程的优化改造，提高了物料进入加热炉入口的温度，使炉子的热负荷降低，把炉膛温度降了下来，使排烟温度降低。

详见附件一。

●余热的回收根据每台加热炉的特点，采用不同的余热回收方案，系统进行考虑，如利用排放的烟气来预热进入加热炉的空气，可以提高预热空气的温度；还可利用物料的余热来预热空气。

通过我们的调查，目前石化公司还有近30%的加热炉没有采用余热回收。

●降低排烟温度主要有减小排烟温度与被加热介质的入对流段的差；需要的低温介质引入对流段顶部；能在条件允许的情况下预热空气；在必要时可以采用废热锅炉等方法来降低排烟温度。

目前公司加热炉排烟温度达不到控制指标或设计标准的有近50%以上。

浅谈提高加热炉热效率的方法

浅谈提高加热炉热效率的方法改造加热炉的目的就是增加热负荷，提高热效率。

在实际操作过程中,为了提高管式炉的处理量，通过增强燃烧的办法，可提高热负荷10%左右。

但因受辐射管壁温度过高、火焰舔炉管和炉膛产生正压等条件限制，其处理能力难以管式加热炉是炼油厂和化工厂重要的供热设备。

因此，在改造之前，应收集分析和现场标定加热炉的性能指标，包括设计数据和操作时炉内各部位烟气温度和压力；燃烧空气温度、压力降及过剩空气系数；介质的进、出口温度和压力等。

经综合分析，可从以下6个方面对管式加热炉进行改造。

1.增加对流管表面积增加对流管表面积能增大对流段的热负荷。

对流段位于辐射室上部,增加对流室高度比增加辐射室高度容易。

在常减压装置、焦化装置中通常可采用这种改造方法。

对流段排烟温度与介质进口温度之差,国外要求低于30℃,国内多为100～150℃。

可从以下三个方面进行改造。

其一，增加对流管数量。

管式加热炉对流段上部一般留有高度不小于800mm的检修空间，小型加热炉高度不小于600mm，可在此空间加装对流管。

若空间不够，可加高对流段，以增加对流管的换热面积。

其二，用扩大表面管替代光管。

旧式加热炉对流段有的用光管，可以用翅片管或钉头管代替。

钉头管表面积是光管的2～3倍,翅片管表面积是光管的8～11倍。

代替后原来的管板不能再用，需重新制作管板。

如果燃烧器烧油，需增设吹灰器吹灰。

建议采用声波吹灰器,吹灰介质为压缩空气,吹灰效果好,可提高对流传热系数,降低排烟温度,同样可提高加热炉的热负荷。

其三，用翅片管替代钉头管。

旧式管式炉对流管若烧气体燃料，可用传热面积更大的翅片管代替钉头管,但要保证外部安装尺寸与钉头管的相同，以便仍使用原来的管板。

2.增加辐射管换热面积很多情况下，可通过增加辐射室的高度（即辐射管的高度）来增加圆筒形立式炉辐射管的换热面积。

对水平管箱式炉，在炉管上部或接近炉底的下部有可利用的空间用来增加炉管数量，从而增加辐射管的换热面积。

管式加热炉的优化与维护

管式加热炉的优化与维护作者：苗壮来源：《智富时代》2018年第08期【摘要】管式加热炉是石油化工行业中十分常用的加热设备，如何维护使用好管式加热炉是每一个石油化工企业生产管理的一项关键问题。

因为加热炉是直接关系到装置生产稳定的设备。

并且一个企业的能耗能否控制好与加热炉的合理优化节能有直接关系。

本文针对管式加热炉的结构、维护与优化进行介绍，希望能够在管式加热炉的管理和使用方面提供帮助。

【关键词】管式加热炉；结构；优化；维护一、管式加热炉的组成部分及介绍管式加热炉一般由辐射室、对流室、余热回收系统、燃烧器和通风系统等五部分组成，如下图所示。

其结构通常包括：钢结构、炉管、炉墙（内衬）、燃烧器、孔类配件等。

下面针对各个部件进行逐一介绍：1、基本结构、炉膛与部件炉膛与炉墙（炉衬）炉膛即是加热炉对炉管内介质加热的地方。

其主要由炉墙、炉顶和炉底组成。

这三个地方又被叫做炉衬，只有保证炉衬完的好，才能够保证加热炉的平稳运行。

炉衬要具备在高温的情况下抗烟气腐蚀的能力，同时还要有良好的保温和密闭性。

管式炉的炉墙结构由三部分构成，它们分别是耐火砖结构、耐火混凝土结构和耐火纤维结构。

其中耐火砖结构又分为砌砖炉墙、挂砖炉墙和拉砖炉墙。

拉砖炉墙是目前应用比较广泛的炉墙，尤其是温度较高的管式加热炉，如裂解炉和转化炉。

2、辐射室管式加热炉的热量传导主要在辐射室内进行。

整个加热炉的热负荷有七成以上在辐射室内。

位于辐射室内的炉管通常也被称为辐射管。

辐射室是加热炉中直接与火焰相接触的地方，所以，对其使用的材料的耐高温，耐腐蚀和稳定性有很高的要求。

3、对流室对流室通常位于辐射室的上方，也被设计放置于地面的形式。

在对流室内均匀的布置着加热炉管，这些炉管通过吸收辐射室内的烟气热量来对炉管内的介质进行加热。

为提高这些炉管的加热效果，通常采用接触面积大的顶头炉管或翅片炉管。

对流室内的炉管所吸收的热负荷约为总炉热效率的二到三成。

二、管式加热炉的技术指标管式加热炉的技术指标主要包括：热负荷、炉膛体积热强度、辐射表面热强度、对流表面热强度、热效率、火墙温度。

如何提高加热炉的热效率

如何提高加热炉的热效率为提高加热炉的热效率，我们可以从以下几个方面进行改进和优化。

1.炉壁材料优化：使用高热导率和低热扩散系数的材料作为炉壁材料，以提高炉壁对热能的传导效率，减少热量的散失。

2.加热炉绝热层设计：在炉体的外部增加一层绝热材料，如耐高温陶瓷纤维等，来减少热量的传导和辐射散失。

3.燃烧系统的优化：合理设计燃烧系统，确保燃料的充分燃烧，减少烟气中有用热量的损失。

可以采用高效燃烧器、给燃料加预热器等技术手段，提高燃烧效率。

4.炉膛结构的改进：合理设计炉膛结构，减小冷热风的混合程度，减少烟气中的冷风量，提高燃烧效率。

可以采用逆火焰、进排风分离等技术手段。

5.热回收技术的应用：利用烟气中的高温热量进行热回收，可以用于预热进入炉体的冷空气或水，提高能源利用效率。

可以采用换热器、烟气余热锅炉等设备，将废热转化为可利用的热能。

6.炉体的隔热和密封：优化炉体的隔热设计，减少热量的辐射和传导散失。

同时，加强炉体的密封性能，避免热量的流失和外界冷空气的进入。

7.控制系统的改进：改进加热炉的控制系统，实时监测和调节燃料的供给、炉内温度和烟气成分等参数，以提高炉内温度的稳定性和热能的利用效率。

8.定期维护和清洁：定期对加热炉进行维护和清洁，保持炉体内部的清洁和燃烧系统的正常运行，避免因积灰、结垢等问题导致的热量散失。

9.优化操作过程：优化加热炉的操作过程，合理调整加热时间、温度和过程参数，以减少不必要的热能损失。

10.人员培训和技术改进：提高员工的技术水平和操作技能，加强员工对加热炉的运行原理和特点的理解，以优化操作方式，减少能源的浪费和热能的散失。

通过以上的改进措施，可以有效提高加热炉的热效率，降低能源消耗和生产成本，实现资源的节约和环境的保护。

同时，这些改进也将对加热炉的运行安全性和产品质量的稳定性产生积极的影响。

浅谈加热炉相关的创新改进

浅谈加热炉相关的创新改进发布时间：2023-01-31T07:03:19.435Z 来源：《中国科技信息》2022年第18期作者：卢啸风[导读] 加热炉生产工艺的执行一直是本轧钢厂关注的重点卢啸风江阴兴澄特种钢铁有限公司，江苏江阴 214400摘要：加热炉生产工艺的执行一直是本轧钢厂关注的重点，钢坯在加热炉内加热质量直接影响着后续的生产工序，同时加热炉进钢效率也直接影响着生产线是否能够实现连续轧制。

本文主要讲述了加热炉相关的管理，同时也分享了本人作为热能工程师在管理加热炉生产过程中的一些改进和创新，请同行多多交流与指导。

关键词：加热炉、热能、创新1前言加热炉设备的状态直接影响着加热工艺的执行效果，直接影响着生产线的生产效率，加热炉设备较多，涉及到各个专业，发生故障后需要多专业进行配合检查，电气查看程序控制、机械查看现场设备状态、液压查看动力。

作为主管加热炉生产的热能工程师，需要对各专业进行协调，并对加热工艺执行负责，对影响生产的加热问题处理，对热能设备进行点检维护。

2加热炉相关的创新2.1大棒加热炉增加高温轴承钢温差大报警功能轴承钢一直本轧钢厂重要的生产钢种之一，对加热炉各段温度控制有着较高的要求，并且加热保温时间较长，有时候需要十几个小时。

现在存在这样的问题：加热炉操作工一共有两名人员，需要查看三台加热炉，还要对其中的一台进行进钢和出钢操作，没法对长时间加热的轴承钢温度进行实时查看，导致了当加热过程中，出现两端温度偏差较大了不会快速察觉，影响到了轴承钢的加热和生产。

改进前：大棒加热炉每一段测温分为炉南、炉顶、炉北三处，每一处单独测温，彼此独立，不会产生报警。

改进后：为满足工艺生产需要，现通过增加程序和画面实现以下三方面功能：1、增加画面轴承钢选择按钮，操作人员可以自由选择。

2、程序里增加炉顶温度1230℃-1260℃之间，当炉两侧温度与炉顶比较偏差大于40℃会出现报警3、画面上出现“某某段温差偏差过大”报警，同时蜂鸣器也会同时启动，提醒操作人员注意。

加热炉系统改善举措

加热炉系统改善举措随着工业和科技的不断发展，加热炉已经成为了各行各业不可或缺的设备。

然而，由于加热炉的使用环境以及经常使用，很多加热炉的系统设计存在诸多问题，导致其工作效率低下，造成资源的浪费和生产成本的提高。

因此，对加热炉进行系统改善举措，是一个非常值得重视的工作。

一、加热炉系统的问题在加热炉系统中，常见的问题有以下几种：（一）能源浪费：由于加热炉效率低下，导致能源的浪费。

在传统的加热炉中，采用的是间接加热方式，耗费大量的电能，同时还会大量排放废气和废热，造成能源浪费。

（二）温度不稳定：很多加热炉的控制系统不够完善，导致温度不稳定，从而影响热处理效果和产品质量。

（三）操作复杂：在传统加热炉中，操作比较复杂，需要经过多个步骤才能完成加热工作，给操作人员带来不便。

（四）安全问题：由于加热炉长时间工作，温度高，易导致设备出现安全事故。

以上问题的存在，需要通过加热炉系统的改善来解决。

二、加热炉系统改善举措为了解决加热炉系统存在的问题，我们可以采取以下举措：（一）采用高效加热方式：在传统加热炉中，采用的是间接加热方式，高温的废气和废热往往被直接排放掉，造成能源的浪费。

而采用直接加热方式，可以大大提高加热效率，减少能源的浪费。

（二）优化控制系统：以提高加热炉的温度控制精度为目标，对加热炉的控制系统进行优化，使温度能够保持较为稳定，从而保证良好的热处理效果和产品质量。

（三）简化操作流程：采用自动化控制系统可以实现对加热炉的自动开启、关闭，自动调节温度等操作，从而简化操作流程，提高加热炉的使用效率。

（四）强化安全防护措施：在加热炉系统中增设安全装置，如闸门、疏水器等，对加热炉进行全面安全防护，避免因不可预见的意外事故造成设备或工人安全问题。

三、怎么实现加热炉系统的改善？为了实现加热炉系统的改善，需要从以下几个方面入手：（一）加强技术研发：通过技术研发，开发出更加高效、更加稳定的加热炉系统。

同时，要加强与国外公司的合作，借鉴先进的技术和管理经验。

加热炉热效率影响因素分析及改进措施研究

加热炉热效率影响因素分析及改进措施研究加热炉是工业领域中常用的设备之一，其热效率的高低直接影响着加热的效果和能源的消耗。

本文将分析影响加热炉热效率的因素，并提出改进措施。

1. 炉内温度分布：加热炉热效率与炉内温度分布直接相关。

如果炉内温度分布不均匀，就会导致部分材料受热不均匀，从而影响热效率。

2. 炉壁的保温性能：炉壁的保温性能直接影响热效率。

如果炉壁的保温性能不好，就会导致散热损失增加，从而降低热效率。

3. 燃料的燃烧完全性：燃料的燃烧完全性也是影响热效率的因素之一。

如果燃料燃烧不完全，就会产生大量的烟气和尾气，从而浪费燃料能量，降低热效率。

4. 燃料的质量：燃料的质量也会影响热效率。

质量较差的燃料中可能含有杂质，会导致燃烧不稳定，从而影响热效率。

5. 控制系统的精度：加热炉的控制系统的精度也会直接影响热效率。

如果控制系统的精度不高，就会导致温度控制不准确，从而影响热效率。

二、改进措施1. 炉内温度分布的优化：可以通过改变加热炉的结构，增加温度调节装置，优化炉内气流，改善炉内温度分布。

2. 提高炉壁的保温性能：可以通过选用保温性能较好的材料，增加保温层的厚度，改善炉壁的保温性能，减少散热损失。

3. 提高燃料的燃烧完全性：可以采用更好的燃烧技术，改善燃烧条件，增加氧气供应，以提高燃料的燃烧完全性。

4. 选用高质量的燃料：可以选择质量优良的燃料，减少杂质含量，提高燃烧稳定性，提高热效率。

5. 提高控制系统的精度：可以采用更先进的控制系统，提高温度传感器的精度，加强自动控制功能，提高温度控制的准确性。

通过对加热炉热效率影响因素的分析以及改进措施的研究，可以提高加热炉的热效率，降低能源消耗。

这对于节约能源、保护环境、提高生产效益具有重要意义。

改进措施的实施也需要与实际情况相结合，根据具体情况进行优化，以达到最佳效果。

管式加热炉的结构优化设计

• 控制加热炉中氧含量
• ① 控制燃烧供风
• 燃烧供风是是必需满足的，但是不合适的供风也将造成燃料损失，对于加热炉来说，不但要控制烟气中的氧含量低，还要控制烟气中的CO含量低，要经常检测烟气中的CO 含量，无论烟气中的氧含量有多低，只要是没有检测到CO ，就可以继续降低供风量，但是如果CO超过了预定值，即使是氧含量超标，也要继续增加供风，否则就相当于燃料在放空。不但能耗增加，而且造成新的污染。
管式加热炉的主要工艺指标
• 加热炉热负荷
• 每小时传给油品的总热量称为加热炉热负荷(千卡/小时)，表明加热炉能力的大小，国内炼油厂所用的管式加热炉最大热负荷在4200万千卡／小时左右。
• 炉管表面热强度
• 每平方米炉管单位表面积一小时内所吸收的热量叫炉管表面热强度(千卡/米2· 小时)。炉管表面热强度越高，在一定的热负荷下所用的炉管就越少，炉子的尺寸可减小，投资可降低，所以要尽可能地提高炉管的表面热强度。
• 圆筒炉 • 圆筒炉炉膛为直立圆筒形，辐射管在炉膛周围垂直地排列一周，方形对流室在圆筒体上部，对流管分水平与直立设置两种。圆筒炉的特点是结构紧凑，造价较低。炉管立式排列，可采用上部吊管固定，节省了管架合金材料用量。 • 但立式排列使得沿管长方向受热不均匀，距炉底1~5m处的管于表面热强度最高。从热负荷上看，圆筒炉通常用作中、小型加热护，这是因为辐射管不能太长，加大炉膛直径又会提高造价。圆筒炉的热效率偏低也使热负荷的提高受到限制。 • 无焰炉 • 无焰炉外形和立式炉相似，主要特点是将无焰喷嘴沿炉膛测墙均匀分布。由于无焰燃烧，炉膛体积可缩小，传热较均匀，辐射管热强度高，传热较均匀。由于燃烧完全，过剩空气系数小，炉子热效率较高。
管式加热炉的工作原理

提高管式加热炉热效率的途径

提高管式加热炉热效率的途径摘要：从提高加热炉热效率出发，分析了影响常减压装置加热炉热效率的因素，主要包括过剩空气系数、不完全燃烧、排烟温度等，对提高加热炉热效率的有效途径进行了探讨。

关键词：管式加热炉热效率影响因素改进措施烟气含氧量排烟温度炼油企业综合能耗主要有四大块，其中加热炉的燃料能耗是主要组成部分，占炼油企业总能耗的30﹪～40﹪，因此加热炉的节能降耗是炼油厂节能工作的重要课题，提高加热炉的热效率对于炼油厂的能耗、降低生产成本、提高经济效益作用极为显著。

一、主要影响因素管式加热炉的热效率，是指其中参与热交换过程的热量利用程度，是衡量管式加热炉优劣的一个重要参数。

经过分析，影响管式加热炉热效率的因素主要有以下几点。

1.排烟温度越高，烟气带走的热量也越多，管式加热炉的热效率就越低。

由热效率公式（在完全燃烧情况和炉墙保温正常情况下）：①可知，烟气温度越高，排出烟气量越多，烟气带走的热量越多，对热效率的影响也越大。

因此，要控制好排烟温度。

2.不完全燃烧造成的热损失在排烟损失中，除了上述烟气的物理损失外，还有由于不完全燃烧而造成的化学损失。

不完全燃烧除会造成热量损失、降低热效率外，还会造成大气的污染，机械不完全燃烧产生的结炭还会造成对流室炉管表面积灰，影响传热效率，也是造成热损失的原因之一。

二、提高热效率的措施1.最大限度挖潜增效1.1提高空气进入炉膛的温度通常利用排出的高温烟气对空气进行加热以提高空气进入炉膛的温度。

该方式简便且无需改变工艺流程，便于操作控制。

这样既提高了空气进入炉膛的温度，又降低了排烟温度，可大大提高管式加热炉的热效率。

由空气预热温度与热效率提高值的关系（见图1）可以看出，当空气预热温度从0℃增加到110℃时，管式加热炉的热效率提高5 %。

图1空气预热温度与热效率提高值的关系曲线虽然对空气进行预热可提高管式加热炉的热效率，但是，不能对空气温度进行无限制的提高。

因为随着空气温度的提高，燃烧产物中的NOx （一氧化氮和二氧化氮）会相应增加，如果不采取适当措施来控制NOx 的排放，将难以达到环保要求。

加热炉管控和操作优化方案

加热炉管控和操作优化方案一、方案说明为加强加热炉的管理，确保加热炉的安全、稳定、长周期运行，切实做好加热炉节能降耗工作，特制订本预案。

二、加强日常巡检、维护保养管理1、检查燃烧器及燃料系统。

检查长明灯火嘴燃烧是否正常；燃料气枪定期保养，发现损坏及时更换；备用的燃烧器关闭风门、汽门。

2、检查加热炉被加热工艺介质，有无偏流现象，异常情况必须查明原因，及时处理。

3、检查消防蒸汽系统。

检查看火孔、看火窗、防爆门、人孔门是否严密。

检查炉体钢架和钢板是否完好严密。

4、检查辐射炉管有无局部过烧、开裂、鼓包、弯曲等异常现象。

检查加热炉衬里有无脱落，炉内件有无异常，仪表监测系统是否正常。

5、检查气门、风门、烟道挡板的调节是否灵活好用。

6、检查鼓风机、引风机运行有无异常。

7、检查瓦斯管线、阀门、金属软管有无泄漏。

8、检查一次仪表完好情况，定期对氧含量分析仪标定。

三、加强开停工管理严格执行操作规程操作，加强点火程序管控。

把好验收关，做好点炉前检查工作，专人管理盲板；氮气置换瓦斯系统管线，用肥皂水检查有无漏点；启动鼓风机和引风机，调节好负压，再拆长明灯盲板，严格执行化验分析要求，在加热炉炉膛上、下对称4个点分别采样，确认达到合格标准（炉膛中可燃气体含量小于0.2%）后进行点长明灯；爆炸气采样分析合格15分钟内必须完成点火操作，超过15分钟必须重新进行爆炸性气体采样分析；长明灯燃烧正常后再拆主火嘴盲板进行点主火嘴。

加强熄炉风险管控，熄炉后立即进行氮气吹扫加盲板。

四、严格执行联锁管理制度常减压装置有加热炉引风机、鼓风机停机连锁。

启停联锁必须填写申请单按要求进行审批，做好风险评估、应急预案及操作方案。

五、加强应急演练常减压装置设有转油线泄漏着火事故现场处置方案、炉膛爆炸事故现场处置方案、加热炉炉管破裂泄漏着火事故现场处置方案，定期组织应急演练。

六、加强加热炉热效率精细化管理1、精细操作，优化换热流程，提高原油总体换热终温，把两路炉进料调节均衡。

管式加热炉燃烧器改造及热效率探讨

1.2 技术路线选择氮氧化物在工业装置上的控制方法有以下两种方案。

(1)产生前：低氮氧化物燃烧技术。

主要包括低过剩空气系数燃烧、低氮氧化物燃烧器等。

(2)产生后：脱硝装置。

主要包括选择性非催化还原法(SNCR)、选择性催化还原法(SCR)、臭氧氧化法等通过调查发现，方案①与方案②对比结果如下：方案①具有初期投资小，运行成本低，改造施工周期短，对加热炉运行影响小，脱硝率较低。

结合加热炉燃烧器为普通燃烧器和氮氧化物超标值较小的情况，装置将加热炉全部燃烧器(52台)更换为低氮氧化物燃烧器(采用燃烧分级燃烧、空气分级燃烧、烟气回流技术)的方式降低烟气中氮氧化物含量。

1.3 加热炉燃烧器改造装置检修期间，将3台加热炉燃烧器(52台)全部更换为超低氮氧化物燃烧器。

加热炉燃烧器改造设计基础数据如表2所示。

表2 加热炉燃烧器改造设计基础数据2 加热炉燃烧器改造后运行情况加热炉火嘴改造完成后，对加热炉进行检测。

炉设备相关检测数据及计算结果汇总如表3、表4所示。

表3 炉设备烟气成分测试结果汇总(环境温度：35℃)F201空预器烟气口276.7 1.970234500F202空预器烟气口162.92.3523460 引言管式加热炉广泛应用于石油化工、天然气化工和有机化学工业，是一种有燃烧的连续运转加热设备。

主要优点是加热温度高，传热能力大和便于操作管理。

加热炉的热效率，影响着装置生产运行的安全性和经济性。

重视加热炉的技术改造和加热炉日常管理，提高加热炉烟气质量和热效率，是满足环保、降低能耗、提高经济效益的关键[1-2]。

针对某加氢装置排放烟气氮氧化物含量大于100mg/m 3的《石油炼制工业污染物排放标准》(GB 31570—2015)排放要求，对燃烧器进行改造，改造后加热炉烟气氮氧化物含量达标，但加热炉热效率仍存在较大提升空间。

1 加热炉燃烧器改造1.1 工艺流程简图装置设有一台反应加热炉F101(纯辐射单室箱式炉，28个燃烧器)、一台分馏加热炉F201(对流辐射圆筒炉，4个燃烧器)和一台减压加热炉F202(纯辐射单室箱式炉，20个燃烧器)，燃烧器均采用灯塔型的火嘴设计，加热炉烟气共用一套余热回收系统：3台加热炉烟气汇合后在空气预热器中与F101、F201空气(鼓风机出口)进行换热，F202为自然通风。

管式加热炉改造常见问题的分析

管式加热炉改造常见问题的分析管式加热炉是炼油生产装置的主要设备之一，又是炼油生产装置的瓶颈，同时也是炼油生产装置的耗能大户，还是对环境产生污染的主要污染源。

提高管式加热炉的热效率，减少炼油生产装置加热炉燃料耗量，对于落实党中央和国务院“节能减排”政策以及提高炼油企业经济效益都有一定意义。

标签：加热炉；热效率；密封；保温；控制系统1 加热炉常见问题管式加热炉炉型多为辐射-对流圆筒型，运行多年后经常出现的问题包括：衬里损坏，不能有效起到隔热保温的作用；辐射室壁板被腐蚀，导致加热炉外壁温度过高；看火门、防爆门密封不好，漏风严重；弯头箱门变形，串入空气，影响烟气传热；对流管束积灰严重，影响换热；空气预热器积灰严重，使换热空气温度减低，消耗燃料等。

2 设计方案针对上文提出的部分问题，提出技术改造方案如下：2.1 辐射室壁板更换将原壁板拆除，更换辐射室的壁板。

保证炉体密封及结构完整。

2.2 炉体衬里更换首先，辐射室衬里为高铝纤维喷涂料；其次，烟道为高效的轻质浇注衬里；最后，炉底采用轻质浇注衬里，上铺高铝砖。

这样做可以有效的降低炉体外壁散热损失，提高长期运行的安全性，将主要指标控制在范围内：外壁温度≦60℃（环境温度27.5℃、无风），进而增加最低使用寿命10年。

2.3 配件更换首先，更换对流室弯头箱门；其次，更换看火门；最后，更换重力防爆门。

这样能够有效的提高炉体密封性并减少炉体漏风量。

2.4 空气预热器更换设置空气预热器，实现烟气与空气换热。

这样改造，可以回收烟气余热，降低排烟温度。

2.5 新增“加热炉控制系统”将引风机、鼓风机、气动快开风门、烟道蝶阀形成一套连锁系统，能够提高加热炉操作调节的自动化水平，保证长周期高效、平稳运行，提高全运行周期的平均热效率。

2.6 吹灰器更换在对流室增加固定式吹灰器，减缓对流炉管积灰，改善换热效果，以提高加热炉热效率。

3 改造内容3.1 提高热效率设计和采用的技术措施本设计是围绕着降低排烟损失、降低燃料不完全燃烧损失和降低表面散热损失三方面采用技术措施：3.1.1 提高炉体密封性，减少炉体漏风量由于加热炉是负压操作，而对流室弯头箱、看火门、人孔、防爆门等密封不严，从这些部位漏入炉体内的空气都不参与燃烧，不但增加排烟中的氧含量，使得加热炉热效率降低，而且还会造成加速炉管和炉内构件氧化、提高SO2向SO3的转化率，从而加剧低温露点腐蚀等。

管式加热炉的改进措施及工艺优化

1 概述
河南神马尼龙化工有限责任公司苯精制装置的加热炉 (B201、B202) ,采用自然抽风方式 ,无一次供风结构 ,采用气体燃料 (氢气与甲烷 )直接受火的加热形式 ,燃料气压力 0. 35 M Pa,被加热物料 (氢气与烃类物质 )在炉管内部流动受热。自 1998年投料试车至 2001年生产期间 ,加热炉炉肩温度一直过高 , 超出设计温度 30～50 ℃,燃料气用量较多 ,烟囱出口温度较高 ,能耗比较高 ,炉内温度较高 ,严重时造成炉子内炉管的管夹和螺栓熔融 ,炉体涂漆变色 ,需停车进行检修。
物料出口温度 / ℃ 610
610
480
480
炉肩温度 / ℃ 920～945 868～892 808～832 772～786
烟囱温度 / ℃ 398～415 300～310 410～438 300～320

燃料气用量 Nm3 ·h - 1
590～640 520～569 297～345 226～263
摘要 :通过苯精制装置工艺加热炉的实际操作运行情况 ,分析了自然抽风管式加热炉安全运行中的因素 ,提出了有效的工艺优化措施 ,在实际应用生产中取得了较好的效果。关键词 :苯 ; 管式加热炉 ; 燃烧 ; 热效率中图分类号 : TQ051. 5 文献标识码 : B 文章编号 : 1003 - 3467 (2006) 10 - 0043 - 02
运行。
在配送过量空气的前提下 ,燃烧气通过主烧嘴送入炉内 ,在受热的状况下 ,燃料气与氧气边混合边燃烧。混合过程将直接影响燃料气在炉内的浓度分布 ,因而会影响燃烧速率和燃烧效果。燃料气与氧气的湍流混合与扩散程度越强烈 ,燃烧越充分 ,因此 ,在操作上应保证可能高的燃料气压力 ,即燃料气的动能越多 ,燃料气与氧气分子混合得越完全 ,燃料气与氧气燃烧模式表现为最佳 :外焰轮廓稳定 ,热量分布合理 , 辐射段热量占热负荷的 80%以上。所以 ,燃料气与氧气分子在炉内混合程度和混合状态对于燃烧效果起着至关重要的作用。实际生产中 , 燃料气压力应不低于 0. 3 MPa。 2. 3 停留时间

试论提高管式加热炉热效率的措施

试论提高管式加热炉热效率的措施【摘要】管式加热炉广泛应用于石油化工、天然气化工和有机化学工业，是一种有燃烧的加热设备。

管式加热炉是连续运转的设备，其主要特点有：长周期操作，加热温度高，传热能力大，做好预热炉的节能减排，意义重大。

本文分析了天然气裂解装置管式预热炉存在的问题，介绍了改造过程，总结了改造效果及经济效益，并对加热炉今后的改造方向进行了展望。

【关键词】节能改造；管式加热炉；热效率1 管式加热炉节能改造及效果1.1 改造前预热炉运行情况1.1.1 整体换热面积偏低，不能满足换热要求预热炉换热面积是决定其运行热效率的基本要素。

换热面积小，无法充分换热，大部分热量由烟气带走，导致排烟温度升高，热效率低。

原预热炉的对流段和辐射段均是4×Φ76的螺旋盘管，预热炉对流段采用的是光管，水平螺旋排列，这是旧式预热炉普遍采取的形式，天然气和氧气预热炉的换热面积分别为32.2m2与73.1m2，已经达不到设计工况下高效换热的要求。

1.1.2 耐火保温材料落后且易垮塌，局部温度偏高原预热炉壳体保温材料选用的是浇注料+耐火砖结构，不但材料自身重，而且容易垮塌，造成局部保温效果差，炉壁面局部温度偏高，尤其是天然气预热炉，局部壁面温度最高处已接近230℃。

从炉子的安全、经济运行角度考虑，均有必要对其进行改进。

1.1.3 烟气排烟温度高，预热炉热效率低改造前，由于装置不断扩能，加热炉负荷不断增加，各系列预热炉排烟温度高，一般都在360～470℃，热效率都在65～75%。

排烟热损失主要是通过排烟温度和排出的烟气体积来决定的，这主要与过剩空气系数、炉膛负压及换热效率等因素有关。

当过剩空气系数在1.2～1.25，排烟温度在360℃～470℃时，排烟损失占到总热量的15%～20%，由此可见这是预热炉热损失大，热效率低的主要原因。

而且排烟温度越高，过剩空气带走的热量越多，对热效率的影响越大。

1.1.4 炉外壁表面温度高Shj36-91《石油化工管式炉设计》规定，在外界气温为27℃和无风条件下，炉外壁温度不大于80℃。

通过优化设计提高加热炉热效率

围；看火门、防爆门、人孔门周围；对流遮蔽管处会出
①对燃料进行脱硫，降低露点腐蚀温度。②减
少末端温差，即减小排烟温度与被加热介质入对流
室温度之差。末端温差大，一次投资小，管式炉热但效率低，运转费用高；端温差小，次投资大，效末一热率高，转费用低。以前燃料油价格较低时，运末端温
时，随环境温度下降，外壁温度也降低，际温差炉实
变化不大，散热损失变化也不大。同样，环境风速增
加，壁温度也降低，热系数增加，外传因此散热量变
化也不大。也就是说，境温度和风速对炉外壁温环
如鼓风机、风机和吹灰器电耗、引吹灰器蒸汽消耗
等，于管式炉体系来说，对这些电和功一般不转换成有效能，几乎全部变成由于摩擦等原因而引起的能
量损失。有些加热炉经常处于低负荷运行状态，设
理论空气量之比为过剩空气系数ａ当燃料为燃料。
式中：—— 综合效率，；叼％
ｑ ——排烟损失热量占供给能量的百分数，；％
ｇ—— 不完全燃烧损失热量占供给能量的百分
数，；％
气时过剩空气系数ａ＝１０．５～１１当燃料为燃料．５，油时过剩空气系数ａ：１１．５—１２，同排烟温度．５不下过剩空气系数每增加０１加热炉热效率下降０５．，．至１百分点，个如果过剩空气系数过大，大量的过剩