浅谈提高加热炉热效率的方法
加热炉热效率分析及改进措施
加热炉热效率分析及改进措施加热炉是工业生产中常用的一种设备,主要用于加热原料、液体或气体等物质。
炉子的热效率是衡量其加热效果的重要指标,影响着生产成本和能源消耗。
本文将对热效率进行分析,并提出改进措施,旨在提高加热炉的工作效率。
一、热效率的分析热效率指的是加热炉消耗燃料产生的热量与物料吸收的热量之间的比值,通常用百分比表示。
以下是几种常见的热效率计算方法:1.燃烧热效率:燃料在燃烧过程中产生的有效热量与燃料总热值的比值。
计算公式如下:燃烧热效率=发生的热量/燃料总热值2.污染物排放热损失:发生在烟气冷却过程中热量的损失。
计算公式如下:热损失=(燃料总热值-发生的热量)*(烟气温度-大气温度)/燃料总热值3.相对湿度对水蒸气热损失:发生在燃料中水蒸气未完全燃烧时的热损失。
计算公式如下:热损失=0.02*(相对湿度-饱和湿度)*(烟气温度-大气温度)二、改进措施为了提高加热炉的热效率,我们可以采取以下改进措施:1.应用先进的燃烧技术:使用先进的燃烧器,能够实现燃料的充分燃烧,减少排放物的产生,并提高热效率。
同时,优化燃料与空气的混合,使用预热空气可以提高燃烧效果。
2.优化炉膛结构:根据物料的加热需求和炉膛布局,合理设计炉膛的结构和尺寸,以提高热交换效率,减少热量损失。
例如,增加加热表面积,使用高效的传热媒介等。
3.定期检修和维护:定期对加热炉进行检修和维护,确保燃烧设备的正常运行。
清理燃烧器和炉膛内的积存物,保持炉膛的良好状态,防止过多的热量损失。
4.应用余热回收技术:将烟气中的余热回收利用,用于预热给水或加热其他流体。
通过回收废热,可以有效提高热效率,减少能源消耗。
5.使用高效节能的绝热材料:在加热炉的设计和维护过程中,应使用高效节能的绝热材料,减少热量损失。
合理选择绝热材料的厚度和性能,以减少热量的传导和辐射损失。
6.优化运行管理:加强对加热炉的运行管理,做好热量测量和数据分析工作。
通过监测实时温度、压力和流量等参数,及时发现问题并采取措施,进一步提高工作效率。
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。
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。
B 原来- B 改造后 100%(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 C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。
试述提高炼油加热炉热效率的技术措施
试述提高炼油加热炉热效率的技术措施摘要:炼油工艺作为石油炼制过程中必须使用的一项工艺,由于硫化氢含量过高对加热炉热效率造成了一定的影响。
本文以提升炼油加热炉热效率的技术为主要研究内容,将影响热效率的具体问题进行了概述,并针对问题提出了五项具体的提升热效率的技术措施。
关键词:炼油工艺;加热炉;热效率引言:随着我国技术水平的研发,对石油的需求越来越高,针对石油的炼制,炼油加热炉的热效率在其中起到了十分重要的影响。
当前,为了防止硫化氢对炼油加热炉的腐蚀性,排烟的温度被极大提升,进而对热效率造成了影响,为了提升热效率,就要在加热炉的防腐、硫化氢含量以及温度控制上进行分析。
1.炼油加热炉热效率存在的问题1.1排烟温度高石油资源在投入使用之前会进行炼制,在炼制过程中,要在炼油加热炉中注入助燃剂,通常原油中会含有高硫,在炼油前要进行初步脱硫,之后在加热炉中注入氢气,但是在高温的催化下会产生硫化氢,这种物质会对炼油加热炉的内壁造成腐蚀,为了将腐蚀程度降低,在炼油时不得不将加热炉内部的温度升高,与此同时排烟的温度也会上升,这就造成了热效率降低[1]。
1.2温度波动大当前,虽然部分炼油工艺使用了新型助燃剂代替氢气,但是基于原油中含有较高的硫,因此燃烧时会产生较多的硫化物质,针对这些硫化物质的清理不及时,就会在内壁上形成残垢,影响热效率,严重时还会堵塞火嘴。
而这些硫化物质在内壁中不断积累会造成炼油加热炉的温度出现不稳定,以至于炼油期间产生的胺液形成固化,覆盖在内壁上,造成热效率降低。
1.3设备老化炼油加热炉的质量也决定着热效率,新炉子的热效率势必好于旧炉子。
对于为了保证炼油加热炉的热效率,相关人员要对加热炉进行定期的维护检修,检修工作就需要适当的资金支出,但是当前部分炼油企业并不想投入这一笔支出,这就导致炼油加热炉的设备老化,燃烧效果不佳,热效率也受到了影响。
同时,炼油加热炉中没有安装回收设备,这就使得炼油后的废料无法进行回收再利用,平白造成了资源浪费。
如何提高加热炉的运行热效率
如何提高加热炉的运行热效率【摘要】我国“三北”地区的油田以及全国的稠油油田,加热炉是应用最为普遍的重要热工设备。
由于数量巨大,每年都要消耗掉数亿立方米的天然气。
加热炉运行状况如何,不仅直接影响原油生产成本中能耗费用的份额,而且还关系到原油集输生产的安全。
【关键词】提高;加热炉;热效率加热炉的运行热效率是衡量加热炉技术、经济性能的最主要的指标。
目前,我国此类加热炉的设计热效率已达到90%左右,就此而言,可以说已达到国际领先水平。
但多数加热炉的运行热效率却比设计值低,低5~10个百分点的甚为普遍,低10~20个百分点的也并不少见。
不言而喻,这势必显著降低加热炉运行的经济性和安全性,这不能不引起我们的注意。
我们就如何提高加热炉的运行热效率,从技术的角度以及运行方式等几个方面加以探讨。
1.运行中存在的问题加热炉运行中存在的主要问题有以下几点:1.1运行热效率普遍低加热炉的设计热效率一般为80%~85%,而实际运行中的热效率要远远底于设计热效率。
1.2负荷率普遍低普通加热炉负荷率在50%至20%之间,有的甚至底于20%。
这是加热炉运行中极为突出的问题。
1.3排烟损失普遍高加热炉正常情况下排烟损失为10%左右,实际中排烟损失则高于次数值,这也是运行中相当严重的问题。
1.4散热损失较高设计的散热损失一般为2%~3%,实际运行中的散热损失要高于次数值。
2.运行效率低的原因分析2.1两个基本概念为了便于分析加热炉运行效率低的原因,有必要先介绍两个概念。
2.1.1经济负荷(率)锅炉、加热炉一类产热设备,提供给设计者的一个主要参数是额定热功率,它表示该设备在规定的条件下,连续运行时所必须保证的最高热功率。
相应于额定负荷工况下的设备热效率等经济指标,通常不是最佳的,因此,额定工况不是最佳的经济工况。
而在额定负荷的75%左右时,设备的经济性最好,这就是所谓经济负荷。
2.1.2最佳空气系数空气系数α是表示实际空气量与理论空气量之比。
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。
提高加热炉效率措施及改造思路
提高加热炉效率措施及改造思路摘要:油田加热系统是油田的耗能大户,提高加热炉的效率是实施油田节能战略的关键。
油田开发20余年,由于产能递减,早期安装的加热炉部分出现负荷偏低、加热效率下降、腐蚀结垢严重等问题,因此,探讨加热系统的特点及寻求对应的效率措施成为当下油田必须实行的重要任务。
结合加热系统现状,对影响加热炉效率的因素进行分析,通过对近年在油田加热炉所采用的提高炉效措施的探讨和总结,对加热炉提高炉效潜力及技术的应用提出初步思路。
关键词: 加热炉;提高效率;措施;技术改造1 加热炉运行现状目前,大庆油田建有各类燃气加热装置包括有管式加热炉(高效炉)、火筒式直接加热炉(二合一、四合一、五合一、脱水加热炉、水套炉)、真空加热炉及锅炉等。
2 影响加热炉效率因素分析加热炉是油田的主要耗能设备。
因此,尽可能地提高加热炉的效率是油田节能的重要目标之一。
造成部分加热炉炉效偏低的因素主要有以下几个方面。
2.1 部分加热炉使用时间较长,加热炉损耗较大,热效率较低据统计,加热炉中运行时间在 11 年以上的有59台,占集输系统加热炉总数的47.2%,其中火筒炉42台,占该部分加热炉的71.1%。
该部分加热炉经过长时间的运行,普遍存在火筒及烟管腐蚀老化严重,各类故障发生频率高,导致加热炉损耗较大,炉效偏低。
2.2 无法保证加热炉的运行状态达到最佳1)部分加热炉的参数设置不合理,空气过剩系数大,带走的热量也大,加热炉效率低;空气过剩系数小,燃料不能充分燃烧,加热炉效率低。
大部分加热炉燃烧器属于自动控制,只能依靠厂家调设,导致不能及时调整合理的燃气配比,影响了加热炉的效率。
2)个别加热炉排烟温度过高时,由于缺乏加热炉检测仪器及相关的技术人员,不能及时调节烟道挡板,影响了加热炉的效率。
3)由于加热炉工况的特殊性决定其需要定期维护保养,其中对燃烧器火嘴的维护工作是保证加热炉燃烧效果的重要环节,尤其是使用湿气的加热炉燃烧器火嘴,长时间运行火嘴容易结焦或腐蚀,如不及时清理或维修,必然会导致燃烧效果差,甚至偏烧,影响加热炉的系统效率,同时造成能源浪费。
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。
提高加热炉热效率的方法论析
跫塑龃提高加热炉热效率的方法论析刘昌培张洪霆(南京钢铁联合有限公司带钢厂,江苏南京210035)c}i眚訇加热炉是轧钢过程中的主要耗能设备,奉文分析了带钢加热炉热效率不高的原因,并提出了解决方法。
鹾-攘词加热炉;熟效率;技术改进1概述加热炉是轧钢过程中的主要耗能设备,也是排放污染气体和粉尘的主要设备,钢坯加热能耗占轧钢工序总能耗的60%-70%,加热每吨钢坯的二氧化碳排放量为12—24kgo实际加热过程中,由于加热炉妒型结构、操作水平、生产条件等因素的影响,导致炉膛热效率f匠,不仅影响轧制工艺的稳定性及产品性能,而且浪费大量能源。
因此,采用高效节能炉型对于钢厂节能减排以及稳定提高产品质量具有重要意义。
2加热炉工艺现状21炉型结构1)炉子型式:端迸侧出推钢式加热炉,采用炉顶平焰烧嘴上部供热,上排魍《户型;2)供熟段为加热段和均热段,总长14.67m。
占全炉长的45B%:预热段无供热,长1733m,占全炉长的542%。
2.2主要教术指标1)总供热能力:设计18000m狮,实际8000一10000m3/ho其中:均热段和上加热段合计供热能力占67%,下加热段(端烧+侧烧)舍{十供热能力占33%。
2)加热能力(冷坯):设计90t/h,实际78t/h:炉底强度:设计432kg/mⅫ,实际415kg/m2.ho3)单耗:125G J/t o3造成加热炉热皴j孽f氏的原因3L1炉型结构不合理现有上排烟炉型结构不合理,表现为下加热段的高温燃烧介质产物(烟气)自钢坯料面两端上浮至上部炉膛,沿炉顶流动,经炉尾上排烟道排到炉外,致使占全炉长542%的预热段下部炉膛无烟气流动,存在问题如下:1)预热段下部炉膛没有魉气、炉膛对钢坯下表面没有辐射、传导传热、升温过陧’使加靴燃能力低,能源消耗高。
2)在同等产能条'FI T,由于钢坯在占全妒长542%的预热段内加热时只缓慢预热升温至300℃一400佗,为了保证产量和出炉温度,当钢坯到达占全炉长458%的加热段和均热段时只有采用集中强化供热的方式急剧升温,不能满足特殊钢预热、加热、均热三段式加热制度的要求。
炼油加热炉提高热效率节能技术探讨
不仅粘性大不 能燃 烧 , 经过高温后会生 成固体化合 物 , 这种固体 化合物会堵塞火嘴 ,不仅浪费燃 烧气 还会影 响加热炉 的平稳性 。 针对这种情况 , 可 以引进新型高效铁 丝疏通火嘴技术 , 不仅改善 了加热炉 的燃 烧状况 , 还使加热炉 内蒸 汽雾化 、 燃料烟气 多级雾 化, 以减少燃料 的不完全燃烧 。 2 . 1 . 2降低燃料气的不完全燃烧 目前炼油燃料大都不能完全燃烧 , 我 国还没有任何先进 的技 术使炼油燃料气达到完全燃烧 的境界 。但是 , 可 以通过一些措施 减少燃料 的不 完全燃烧 。炼油 的加热炉燃料 , 不 能被燃烧 的化学 热能会随着烟雾排进空气 , 这 不仅污染大气 , 而且 降低燃料 的热 效率 、 造成燃料化学热的损失 。减少燃料不完全燃烧 的措施是 选 用优 质的燃烧器 , 并 对燃烧器及 时定期维护 , 使其长 时间保持在 良好状态下工作 , 以确保 燃烧 器里 的燃料在标准操作下能完全燃 烧 。然后 , 在炼油操作过程中 , 精心调节空气量 , 使其达到最适合 燃料气燃烧 的程度。 2 . 1 . 3降低空气 比例 , 提高燃烧火焰 温度 提高燃烧火焰温度 的节能措施 步骤 是 : 第 一步 , 给管式加 热 炉设置空气预热器 , 设置 在管式加热炉 的下游 ; 第 二步是利用 对 流室加热工艺的介 质 , 减小对流室加热工艺介质和燃料 释放烟气 的温差 ; 第 三步是烟道板 的控制引进 D C S 、 P L C程序 , 在线 自动测 定并及时调整氧气的含量 ,以达到在燃料燃烧 中空气均衡进入 , 可 以提高燃料燃烧的火焰温度。另外对 于重质燃料 的加热炉 , 需 运用添加剂技术 , 以减少 加热炉衬里 、 对 流室炉管和余热 回收等 地方 的结垢 , 降低炼 油加热炉燃料气 的消耗 , 来提高燃料气 的燃
提高加热炉热效率的两项技改措施
二 、技改措施
11 耐火纤维喷涂的应用
当前 ,耐火纤维以其密度低 、导热系数小 、热稳定性好 、抗热
振性强等优良特性 ,已广泛应用于冶金 、石油 、化工 、机械 、电子 、
建筑 、轻工等行业 ,是耐火 、保温 、隔热 、隔音 、防火的优选材料 。
目前 ,国内耐火纤维的应用是将其二次制品 ,如毡 、毯 、预制
能涂料 ,是近几年应用较广的一种新型节能材料 ,其主要成分见
表 3 。可应用于加热炉炉窑内衬耐火砖和耐火纤维隔热材料的
表面上 ,具有抗热振和抗剥落 、增强炉壁抗气流冲刷性能 ,和延
长炉衬寿命 、提高热效率 、降低单位产品能耗的特性及作用 。其
主要技术指标见表 4 。
表 3 涂料组分 (按重量计)
%
从表 6 中可以看出 ,喷涂 HT - 1 涂料后 ,在处理量 、加热介 质相同的情况下 ,炉膛平均温度下降了 20 ℃,从而降低了燃料 消耗 ,达到了节能目的 。另外 ,从喷涂前后的平均单耗也可以看 出其节能效果 ,见表 7 。根据表 7 可知月平均单耗由 29187kg(标 油)Πt 下降到 28184kg(标油)Πt ,下降了 1103kg (标油)Πt ,下降幅度 为 314 %。如果装置处理量按 80 万 tΠa 考虑 (因有二台炉子并联 运行 ,故单台炉子的处理量为 40 万 tΠa) ,燃料价格按 400 元Πt 计 算 ,这台炉子每年可节约 16148 万元 ,减去 51544 万元的投资 ,一 年可产生 101936 万元的经济效益 ,相当可观 。
量 ,炉膛中氧含量从
炉墙外壁检测点 温度 ℃
12 %降至目前的6 %以
破损处
200
下 ,炉膛明亮 ,燃烧情况 改造前
最高处
提高加热炉热效率的措施探讨
提高加热炉热效率的措施探讨摘要:加热炉是石油化工行业提供热量的主要设备,乌石化芳烃车间有24台加热炉,数量较多,其技术水平、热效率的高低直接影响装置运行的技术水平、节能减排与经济效益。
本文概述了加热炉热效率,对影响加热炉热效率提高的主要因素以及提高加热炉热效率的措施进行了探讨分析,旨在提高加热炉运行效率。
关键词:加热炉;热效率;影响因素;措施1加热炉热效率的概述加热炉的热效率是指生产运行中加热炉参与热交换过程的热量利用程度,热效率是衡量加热炉优劣的一个重要参数。
加热炉燃料消耗指标用全炉热效率表示,即全炉有效热负荷与燃料总发热量之比,热效率越高说明燃料的有效利用率越高,燃料消耗就低。
空气不够,燃烧不完全,部分燃料尚未燃烧就离开炉膛和过剩空气系数太大有关(就是空气量太大),从烟气带出来的热就多,炉子的热效率就低。
2影响加热炉热效率提高的主要因素影响加热炉热效率提高的因素主要有:(1)过剩空气系数过大的因素。
过剩空气系数的控制主要与加热炉运行的热负荷、燃烧器的性能参数及技术检测手段等有关,过剩空气系数过大,加热炉内烟气含氧量过多,排烟时过量空气将热能带走排入大气,热损失增大,热效率下降。
(2)气体未完全燃烧。
气体不完全燃烧热损失的大小主要取决于燃烧成分、炉膛过剩空气系数、所用燃烧器、燃烧器与炉膛匹配是否适当以及运行操作是否合理。
有部分加热炉存在缺氧燃烧现象,烟气中存在大量可燃气体,这一现象的存在,不仅造成了较大的气体不完全燃烧热损失,也为加热炉的安全运行、操作人员的安全生产留下了隐患。
(3)负荷率低、保温状况使散热损失加大。
散热损失与保温情况及散热表面积的大小、形状等有关,同时还与加热炉的额定容量和运行负荷的大小有关,在非额定工况下,散热损失与加热炉的负荷成反比。
加热炉长期处于低负荷状态下运行,尽管排烟温度不是很高,但散热损失较大,运行热效率较低,当负荷率低于50%时,加热炉散热损失就达到设计值得2倍。
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。
探析提高加热炉热效率的因素
探析提高加热炉热效率的因素加热炉是化工企业中能耗最大的组成部分,其单纯的燃料能源消耗就占据了企业总消耗的70%,在这样的情况下,企业在燃料上花费的费用极其巨大。
为了降低能耗,减少经济开支,提升工作效率,企业就需要进行加热炉热效率的提高,从而提升经济水平。
1 控制加热炉空气系数过高的空气系数会提高加热炉的热损失,降低加热炉的工作效率。
通过研究表明,当加热炉的排烟量控制在一定程度时,空气系数的增加会带动排烟量增加,空气系数的提高和排烟量的增加会提高加热炉的热损失,两者之间呈正比关系。
同时,当加热炉的空气系数过高时,加热炉内会产生氧化反应,氧化物出现会降低加热炉的使用寿命。
当加热炉内的空气系数过低,也会使加热炉里面的燃料无法完全燃烧,降低加热炉的热功率。
燃料燃烧带来的有毒气体也会影响空气质量,危害工作人员的工作环境。
有关人员应当根据加热炉的实际情况,从加热炉的材质、容量和大小等方面进行分析,找出一个空气系数的稳定平衡点,使加热炉的工作效率达到最高。
企业应当在加热炉的出口处安装一个检查和控制空气系数的装置,通过高科技装置对空气系数起到监视和控制的作用。
企业还应该要建立一个专业的空气系数管理系统,通过检查装置对空气系数进行检测,然后将检测到的数据直接传递到PIC控制器中,员工根据信息进行推算,找到一个既可以让燃料充分燃烧,又不会提升空气系数的平衡点对加热炉进行调节。
或者,企业可以进行空气预热,对进入加热炉中的空气进行提前加热,预热的空气温度要保持在300℃以下,经过排烟余温加热后的空气会有效的提升加热炉的工作效率,有效地降低热损失。
2 进行排烟温度控制排烟是加热炉工作中必须要经历的一个过程,不合理的排烟温度会影响加热炉的工作,而且,排烟温度的高低很容易造成漏点处被腐蚀,这样的情况会导致加热炉的工作效率和安全系数同步降低。
所以,工作人员在进行加热炉的工作的时候,应当注重对排煙温度的控制,保证将排烟温度控制在一个合理的范围之内。
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。
如何提高加热炉的热效率
如何提高加热炉的热效率加热炉的热效率是衡量加热炉工作能力好坏的重要指标,提高加热炉的热效率是降低炉子燃料消耗的重要途径。
加热炉的热效率是金属加热需要的热量占燃料燃烧放出热量的百分数,其计算公式如下:η=[(Q-Q损)÷Q]×100%式中:η——加热炉的热效率,%Q——燃料燃烧产生的热量,JQ损——加热过程中的各种热损失,J由上式可知,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、废气的排出温度和数量、炉子的冷却条件和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:一、尽量减少烟气带走的物理热并将此热量充分回收利用。
1、对烟气的热量进行回收,用这些热量来预热空气和煤气;2、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;3、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。
二、保证足够的空气,使煤气得以充分燃烧。
1、加热工必须要根据煤气发热值的不同正确调整空煤比,以减少化学和机械的不完全燃烧所造成的热损失;2、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烟气带走热量。
3、控制好炉膛压力,防止产生负压而将冷风吸入炉内。
三、减少炉膛内各项热损失。
1、对炉筋管进行绝热包扎,绝热材料脱落的要尽快修复;2、在条件允许的情况下,采用无水冷滑轨可以完全杜绝水冷或汽化冷却的热损失;3、采用新型高效节能型筑炉材料,改善炉衬的绝热能力,可以减少炉墙蓄热,并减少通过炉墙向外散失热量造成的热损失。
四、尽可能强化向钢坯的传热过程,缩短加热时间,减少待温时间,提高炉子的生产率。
1、在加热段采用大煤气量进行加热,提高煤气的燃烧强度,快速加热;2、提高入炉钢坯的温度可以使燃耗指标降低,如果采用热装热送工艺则可完全避免因待温而造成的热损失。
五、尽可能保证炉子的严密性。
加热炉的热效率名词解释
加热炉的热效率名词解释加热炉是工业生产过程中常见的设备,其作用是将物体加热至所需温度,以满足生产工艺需求。
在使用加热炉的过程中,热效率是一个非常重要的指标。
本文将围绕加热炉的热效率进行名词解释,并探讨影响热效率的因素以及提高热效率的方法。
一、热效率的定义热效率是指加热炉所提供的有效热量与其消耗能源之间的比值。
通常以百分比表示。
热效率的提高意味着在相同能源消耗下,可以提供更多的热量,从而达到更佳的加热效果。
二、影响热效率的因素1. 燃烧效率:燃烧效率是指燃料燃烧过程中能量的利用率。
燃烧过程中,如果燃料完全燃烧,能够充分释放热量,燃烧效率就会提高。
反之,如果燃料燃烧不完全,一部分热量会被浪费掉,燃烧效率就会降低。
2. 热损失:加热炉在工作过程中会有一定的热损失,主要包括烟气排放、辐射散热和排烟散热等。
这些热损失会导致真正用于加热物体的有效热量减少,从而影响热效率的提高。
3. 加热介质流速和温度:加热炉的加热介质流速和温度也会对热效率产生影响。
如果流速过快或温度过低,加热时间会不足,无法将物体均匀加热,从而导致热效率下降。
4. 设备使用寿命:加热炉的使用寿命也会对热效率产生影响。
随着设备的老化,其热交换效率减弱,热能利用效果下降,热效率也会相应下降。
三、提高热效率的方法1. 优化燃烧系统:通过优化燃烧系统,提高燃烧效率,是提高热效率的关键措施之一。
可以采用先进的燃烧技术,如预混合燃烧、燃烧空气预热等,使燃料燃烧更完全,提高燃烧效率,减少热能损失。
2. 降低热损失:通过减少热损失,可以提高热效率。
可以采用绝缘材料进行设备外壳的保温,减少辐射散热;合理设计烟气排放和排烟系统,减少烟气的排放以及排烟散热。
3. 调节加热介质流速和温度:合理调节加热介质的流速和温度,可以使加热时间适中,确保物体充分加热。
可以通过改变加热介质流速或增加加热介质的温度来实现。
4. 定期维护保养:定期对加热炉进行维护保养,可以保持设备的良好状态,提高热交换效率,延长设备使用寿命,从而实现更高的热能利用效果。
浅析如何提高加热炉加热效率
2019年10月工机械设备的防腐蚀能力提高重视,具有防腐蚀的设计意识。
对化工机械设备的防腐蚀能力造成影响的因素有很多,金属零件的使用不当就是其中之一。
在进行机械设备的制作时,使用种类繁多的金属零件,如果零件的防腐蚀性不好,就会对机械设备整体造成影响。
比如在化工机械设备使用过程中部分金属零件出现积液问题没有及时发现并解决,长期使用就会对其他部位造成腐蚀。
因此对于金属零件的抗腐蚀性应该提高重视,在设计时选用结构简单的金属零件,容易产生问题的概率较小。
同时金属零件应该选择抗腐蚀性较好的,将先进的抗腐蚀性设计因素和理念融入到化工机械设备的制作当中。
机械设备的制作理念应该采用简单化的原则,尽量使用一种材质的金属物质,避免多种材质在一起产生不必要的化学反应。
在对化工机械设备进行使用之前,化工企业应该进行详细的检查,对外观以及性能进行检测,防止外观出现裂缝。
划痕等情况,如果具有下次,应该采取有效的防腐措施,在表面刷上防腐蚀层等。
3.3对化工机械设备的使用进行标准化管理化工机械设备的防腐蚀能力提高,需要对机械设备的使用进行严格规范的管理,将产生腐蚀的原因进行分析,并且制定相应的管理方案。
在管理时需要进行标准化管理,标准化管理制定严格的管理程序,从设计到生产运行都实行管理。
在进行管理时首先对管理人员的综合素养进行提升,管理人员需要进行相关培训,将先进的管理理念向管理人员讲解。
管理人员对于设备的使用和养护要提高重视,管理层需要进行重新的构建,科学的对管理人员的年龄、经验、专业水平等进行分配,保证管理层可以实现有效的管理。
对于设备的使用也应该进行管理,对设备的使用、维护、安装等各方面进行划分,管理人员可以按照划分的任务进行管理,避免出现管理不到位或者责任互相推脱的现象。
要做好防腐蚀工作,提高防范意识,定期巡检,制定计划表,制定责任机制,如果出现问题可以第一时间找到责任人,避免腐蚀的加剧。
4结语综上所述,化工机械设备对于化工产业的发展具有重要意义,是提高化工产业生产效率的重要因素。
提高炼油厂加热炉热效率的方法
提高炼油厂加热炉热效率的方法
1.优化燃烧系统。
燃烧系统的设计和调整对炉膛的热效率有重要
影响。
优化燃烧系统可以通过使用高效的燃烧器、配合适当的燃料和
空气量减少燃料的浪费。
2.炉膛隔离。
通过炉膛隔离,可以减少炉膛的热损失。
这可以通
过采用高效的隔热材料进行炉膛绝热来实现。
3.热回收。
热回收是指通过回收炉膛排放的废气中的热量来提高
热效率。
可以使用烟气余热锅炉,将废气中的热量转换为蒸汽或热水,以供其他用途或直接加热其他设备。
4.优化加热载体选择。
优化加热载体的选择,可以在保证加热炉
的加热效率的同时,降低燃料的消耗。
例如,选择高导热系数的载体,或使用热媒为蒸汽或导热油等高效载体。
5.定期维护和清洁。
定期进行维护和清洁是确保加热炉稳定高效
运行的关键。
维护包括检查燃烧器和换热器的工作状态,保证其处于
最佳工作状态,清洁包括清理炉膛内的积炭和清洗燃烧器、换热器等
设备的内部以去除积垢。
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浅谈提高加热炉热效率的方法
发表时间:2019-08-15T09:10:50.233Z 来源:《基层建设》2019年第11期作者:孙汉峰1 李建泰2 周玉强3 张莉4 [导读]
1长庆油田分公司第二输油处;2.3.4.庆阳石化公司
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。
辐射管的根数与炉管直径、管心距有关,辐射段尺寸受加热炉地基础、钢结构、燃烧器布置等影响。
3.修正烟囱高度
烟囱的主要用途是安全有效地排放烟气。
如果结构不合理,炉膛便产生正压而限制加热炉的操作。
烟囱可通过增加高度或直径加以修正,但烟囱所受的风载荷会增加,故加热炉基础和钢结构的强度及稳定性须重新核算,以保证满足风载荷增加后烟囱的力学性能要求。
4.换用新型燃烧器或变自然通风为强制供风
燃烧器是加热炉的关键设备,自然通风的燃烧器需要更多的过剩空气,火焰长,通过燃烧器的空气压降为7.6~15.2mmH2O,燃烧空气被低速导入,很难与燃油充分混合。
燃油的过剩空气系数为0.30~0.40;气体燃料为0.15~0.20。
强制供风的燃烧器压力降为50.8~152.4mm H2O,空气高速进入,湍流激烈,火焰短小有力,炉膛内炉管受热均匀,空气压力使燃料和空气充分混合,燃料油的过剩空气系数为0.10~0.15,燃料气的为0.05~0.10,燃烧充分,放射烟尘粒子减少,火焰形状和刚度易于控制,工作噪声低。
减小过剩空气系数一般能节省燃料2%~3%。
但对低氮燃烧器而言,其火焰很长,若过剩空气系数减小到设计值,则操作较困难。
5.增设空气预热系统
这是加热炉常见的改造方式。
烟气出口温度每下降35℃,热效率提高1%。
如果烟气温度高于340℃,热负荷大于9.3MW,应在对流段和烟囱之间增设空气预热器预热燃烧空气,余热可以利用。
同时要安装强制供风燃烧器、鼓风机或引风机、冷风道、热风道和烟道等。
预热器用于中小型加热炉时,应尽量顶置,以简化结构,降低改造费用。
一般靠炉子原来的烟囱自然排烟,应避免排烟温度接近露点温度,排烟温度以200~250℃为宜。
燃料中有6%~10%的硫燃烧后转化成SO3,继而生成硫酸。
烟气内SO3含量越高,露点温度越高。
管壁温度至少要高于烟气露点温度25℃。
若燃料中硫含量小于1%,管壁温度最低为135℃;若燃料中硫含量为4%~5%,管壁温度最低为149℃。
避免烟气露点腐蚀的措施有:用低压蒸汽或热油预热空气;用预热器出口高温空气循环预热进口空气,以保持较高的空气进口温度;采用低合金耐腐蚀钢或非金属材料。
6.应用高温辐射涂料增强换热效果
近几年来,在管式炉炉膛内表面喷涂高温辐射涂料,以增强辐射传热量。
炉内壁常用的耐火材料(耐火砖、耐火混凝土和耐火纤维毡三大类)辐射系数小,而高温辐射涂料的幅射系数大,涂抹后会增加热源对炉壁的辐射传热量,使炉壁表面温度上升,达到增大炉管的传热量和加热炉的热负荷之目的。
文中简述的几种提高加热炉效率的措施,在实际生产中需结合装置的特点、工艺要求、设备腐蚀、操作的安全等因素具体而定。
这也就是说,加热炉的优化技术,随着科学技术的不断进步,加热炉的技术将不断优化,提高加热炉效率的措施也将不断完善。
参考文献:
1、钱家麟,于遵宏,王兰田等.管式加热炉.北京:烃加工出版社,1987:148~157
2、罗弘.管式炉的节能改造.石油化工设备技术,1996,17(3):21~22。