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。

在减少炉子热负荷的%100⨯-=∆原来
改造后原来B B B B
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NO X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。