航煤加氢装置空气预热器运行优化

航煤加氢装置空气预热器运行优化

摘要：2021年，随着我国经济稳步回升，航空煤油市场需求也在不断增长[1]。煤油加氢技术是生产清洁航煤的关键工艺，占据煤油加氢的主流[2]。其中

加热炉是加氢装置的关键设备，也是能耗的主要来源，因此，优化加热炉运行操作，提高加热炉热效率，以达到节约燃料气降低能耗的目的，是目前炼厂争取效

益的有利途径。近期济南炼化航煤加氢装置分馏塔重沸炉投用了空气预热器，并

进行了优化分析，数据表明空气预热器的投用大大降低了燃料气消耗，加热炉排

烟温度也大幅降低，热效率平均在90%以上[3]，取得了较为理想的节能降耗效果。

关键词：航煤；加热炉；空气预热器；热效率；排烟温度；节能

1.引言

近期济南炼化航煤加氢装置分馏塔重沸炉投用了空气预热器，并进行了优化

分析，数据表明空气预热器的投用大大降低了燃料气消耗，加热炉排烟温度也大

幅降低，热效率平均在90%以上，达到了较为理想的节能降耗效果。

2.空气预热器工作原理

表1空气预热器技术参数表

表2.鼓、引风机参数

加热炉F-301、F-302、F-102三炉公用一套空气余热回收系统，三炉烟气通过现有联合烟道进入空气预热器，与空气换热后通过冷烟道进入加热炉F-301烟囱排大气；被加热空气通过主风道进入加热炉F-302炉底，加热炉F-301底部通风为自然通风。

本空气余热回收系统包括空气预热器、鼓风机、引风机，新建吸风口、主风道、炉底风道、风道旁路、冷烟道、热烟道及支烟道。

3.投用过程

2020年6月3日10:30，启鼓风机向F-302环形风道并风。10:45，鼓风机变频提至30%，空气预热器出口空气压力达到280Pa，关闭环形风道快开风门XSV335，XSV336；11:25，现场启引风机，将F-302烟气引入空气预热器，逐步关小F-302烟道挡板HC315并提高引风机变频，直至F-302烟气全部并入空气预热器。

整个过程F-302保持平稳操作，炉膛负压及氧含量均未产生大的波动。分馏塔底温度保持稳定，未对产品质量造成影响。6月3日15:00，F-301部分烟气并入空气预热器，原烟道挡板HC311及HC312关至30%，烟道出口温度继续上升至100℃，保持温度稳定进行烟道衬里脱水。6月5日13:00，F-301烟气全部并入空气预热器。

4.空气预热器温度

图1空气预热器相关操作参数变化

空气预热器操作稳定后（投用3天），空气入预热器烟气出口温度降至190℃，排烟温度降至160℃，空气出口温度达到245℃，空气出口温度基本达到

设计值。

5.燃料气消耗

图2重沸炉瓦斯消耗量随时间变化趋势

从上图可以看出，投用空气预热器之前，重沸炉瓦斯消耗在240 Nm3/h左右，6月3日10:00投用空气预热器后，瓦斯流量逐渐降低至210 Nm3/h，节约瓦斯

量约30 kg/h（见图1），月降低瓦斯消耗36吨，节能增效5.36万元左右。可

以看出，空气预热器投用之后，进入加热炉的空气可吸收较多的烟气热量，从而

降低瓦斯消耗。

上图表明，烟道衬里在升温脱水期间对加热炉燃烧及瓦斯消耗有一定影响，

虽然在投用前已提前引入热烟气进行高温脱水，但是衬里还是含有一定量存水。

以后将积累经验，在烘衬里时一定要彻底缓慢，保证脱水干净，以防存水进入加

热炉炉膛，影响燃烧。

6.排烟温度

图3重沸炉排烟温度随时间变化趋势

加热炉热损失的主要部分是排烟，因此降低排烟温度是最为直接有效的措施，一般情况下排烟温度每降低10℃，加热炉热损失减少0.5%～0.8%

从上图可以看出，投用空气预热器之前，烟囱排烟温度在450℃左右，投用

空气预热器后，排烟温度降低至166℃左右，降低了284℃。表明鼓风机出口冷

空气将高温烟气中的绝大部分热量都已经回收回来，预热效果比较显著。

7.结语

空气预热器可有效降低加热炉排烟温度，回收高温烟气热量，优化加热炉运

行操作，提高热效率，以达到节约燃料气降低能耗的目的。数据表明空气预热器

的投用大大降低了燃料气消耗，加热炉排烟温度也大幅降低，热效率平均在90%

以上，取得了较为理想的节能降耗效果。

参考文献

[1]孔劲媛, 齐超, 罗艳托,等. 2021年国内成品油市场分析预测.

[2]王利, 屈清洲, 张雄福. 航煤生产精制技术进展及前景[J]. 现代化工, 2006(02):14-17.

[3]张绍良, 孙文山, 魏学军. 石油化工管式加热炉经济排烟温度探讨.