优秀QC成果—提高加热炉热效率发布

1 2 3 5
10.83 6.13 13.72 11.5
11.5 10.4 14.7 13.8
0.0004 0.0051 0.0000 0.0240
29.0 28.0 28.0 27.0
550 458 239 256
43.77 30.47 35.11 27.36
“小水滴”QC小组
六、要因确认
验证一、烟道结构不合理 验证方法：检测排烟温度与设计温度对比分析、内部结构分析 结构分析
烟管在水套内对流换热 超导热烟管
烟筒
2#
加热炉内部烟管（1#加热炉结构相同）
5#烟道结构示意图
“小水滴”QC小组
六、要因确认
验证二、热负荷过载 验证方法：计算加热炉热负荷与额定负荷对比
表6：运行加热炉热负荷表核算表 编 号
含 水 %
密度 Kg/ m3
介质 流量 m3/h
水比热 kj/kg· k
油比热 kj/kg· k
“小水滴”QC小组
六、要因确认
验证一、烟道结构不合理 验证方法：检测排烟温度与设计温度对比分析、内部结构分析 温度检测：依据Q/SY50-2008《石油化工工艺加热炉节能监测方法》
表4：加热炉反平衡测试表
反平衡测试及计算数据 烟气成份含量(%) 各项热损失（%） 过量空 气系数 检测结 果 2.26 1.88 4.40 3.27 53.33 61.59 64.99 69.64
手动风门调 节把手 η
确定空气过剩系数≤1.2
只有当空气过剩系 数在合适的范围时， 加热炉热效率在额定 范围。
空气不足区
空气过剩区
α0
α
“小水滴”QC小组
六、要因确认
计算过剩空气系数 加热炉过剩空气系数公式

21 79 21 O2 100 ( RO2 O2 )
1#炉
21 21 79 9.2 100 (15.82 9.2)
2010年加热炉岗位考核成绩条形图
邵洪俊
2010年标准化操作培训现场
2010年培训效果分析
崔 霞
理论合格率100%
王海燕
实践合格率100%
封世英
70 实践考试成绩
80
90
100
理论考试成绩
“小水滴”QC小组
六、要因确认
验证六、风门调节方式不合理 验证方法：手工调节风量的空气过剩系数是否合格 结构分析
燃气用量 设备质量 设备容积 180Nm3/ 20180kg 50.8m3 68000kg 二类
17 16
设计温度℃ 腐蚀裕量mm
0.41
2
0.19
2
0.45 平均 壳体对接焊
对接头系数
筒体 0.20
0.45 封头 0.18
0.85
封头对筒 15 体
最大质量
容器类别
“小水滴”QC小组
六、要因确认
验证五、工人素质低 验证方法：查看岗位工人考核成绩


2 .9 100 (13.56 2.
1.86
方式：手动
1.65
方式：手动
2.09
方式：手动
1.41
方式：手动
1.26
方式：自动
1.21
方式：自动
结论：风门调节方式a平均值为1.75＞1.2,评价结果不合格
“小水滴”QC小组
七、制定对策
序 号 要因 对策 目 标 措 施 地点 时间 负责人
耗燃 油量 kg
燃 油发热 值kj/kg
热负荷 kj
额定 负荷 kj
超载率（+） 低负荷（-） %
确定加热炉热负荷计算公式为：
2# 8
Q929 GC (T 2 T1) 89 4.18 1.88
226
45000
6312286
6270000
+1
5#
4#
Q——加热炉热负荷，kj/h; 972 92 4.18 1.88 G——介质流量，m3/h； T2——介质出炉温度，K； 45 956 52 4.18 1.88 T1——介质进炉温度，K；
燃油泵 时间 燃油泵 进口 MPa 燃油泵 出口 MPa 燃油管线 干线压力 MPa 进口 压力 MPa 工作压 力 MPa
2011.1.31
2011.2.28 2011.3.25 平均
0.02
0.02 0.02 0.02
2.5
2.4 2.3 2.4
2.4
2.3 2.2 2.3
2.15
2.25 2.16 2.20
C:3月20日开始分别对1#加热炉、2#加热炉 烟管结构进行改造。首先对烟筒内进行了清 灰。清灰除垢工作结束后开始在加热炉水套 内安装26根长度为5米的DN50的烟管。
“小水滴”QC小组
八、对策实施
实施一效果： 烟道改造后，目标值达到！
1
改造前：烟管换热面积
=3.14×0.05×0.8×16×4=8 .0384 (m2)
设计热负荷 火筒传热面积 烟管传热面积 盘管表面积 排烟温度
0.46
/ 0.16
/ 15 250 250
2011.2 2011.3
工作温度
0.42 0.43
0.21 0.22
147 150 1
进口45-50 0.45 出口65-70 0.20 150
从加热炉运行记 85% 热效率 录中可以看出，加热 ≤0.05 盘管压降MPa 炉盘管压降0.25＞ 燃烧方式 微正压 0.05 MPa。
测试 时间
炉 号
检测 结果
CO2 O2 CO
排烟温 度 （℃）
不完 全燃 烧损 失 0.002 0.041 0.000 0.103
排烟损 失
散 热 损 失 2.9 2.9 2.9 2.9
热效率 （%）
从表4可以看出，1#、 2#加热炉的排烟温 度明显高＞250℃,
1.21 1.21 1.21 1.21
24
11 6
109
120 126
83.8
92.3 96.9
其他因素
4
130
100
“小水滴”QC小组
三、现状调查
频数（次） 累计频率（%）
150
N=130 ● 100 ● ● ● 100 85 92.3% 83.8% 75
96.9%
● 65.4%
50
排烟损失大是导致加热炉热效率率高的主要原因
50
25
完 成 目 标 及 目 标 值 可 行
“小水滴”QC小组
四、确定目标
根据XXX考核指标加热
炉热效率≥78%的考核要求，
制定本次活动目标：将加 热炉由热效率由65%提高 至78%。 65%
78%
现 状 值
目 标 值
“小水滴”QC小组
五、原因分析
①
排 烟 热 损 失 大 原 因 分 析 关 联 图
②
65 45 927 52 4.18 1.88
378
45000
10257499
6270000
+63
220
45000
5072556
6270000
-19
6#
220
45000
4918013
6270000
-20
“小水滴”QC小组
六、要因确认
验证三、燃油系统压力不足
验证方法：燃油系统提供压力与燃烧器喷油压力对比 流程分析 数据分析
2
经实际测试、换算，烟 气侧传热系数由 30W/m2· ℃提高到Hale Waihona Puke Baidu0 W/m2· ℃。 根据总传热系数K（单位： W/m2· ℃）公式 K=，K值提高了约32.9%。
1#加热炉 排烟温度
3
1#加热 炉 效率 53 % 72 % 2#加热炉 排烟温度 2#加热炉 效率%
改造后：烟管换热面积
=3.14×0.05×5×26=20.41( m2)
改造前结构 改造后结构
B:确定需增加的换热面积： 根据传热系数经验公式 Nu=1.86×Re1/3×(di/L)1/3×(μ/μw)0.14 Nu=α×L/λ Pr=Cp×μ/λ Re=d×u×ρ/μ 得出需换热面积S=20.27m2。为便于安装， 采用26根长度为5米的DN50的烟管。
A:将1#、2#加热炉内部烟管结构由翅片 式改造为烟管增加烟气烟气换热面积， 提高换热系数。
2.0
2.0 2.0 2.0
从工艺流程上可以看出：燃油罐内的油 经过燃油泵提压后进入燃油系统。 从数据表看出燃油系统提供的工作压力 为2.0 MPa＞0.8Mpa（喷油压力低限值）。
“小水滴”QC小组
六、要因确认
验证四、盘管结垢 验证方法：查看盘管压降数据与设计盘管压降数据进行对比
表8：加热炉设计参数表 火筒烟 项目 壳程 管程 管 表9：加热炉运行记录 操作介质 水、蒸汽 含水原油 烟气 #加热炉 #加热炉 3 4 / 3600 / 额定流量m3/d 安全阀动作 0.35 ≤4.0 0.02 时间工作压力MPa 次/月 进口压力 出口压力 进口压力 出口压力 0.40 4.0 MPa -0.1 设计压力MPa MPa MPa MPa 0.5 5.0 0.5 水压试验MPa 安全阀开启压力 2011.1 0.46 0.38MPa 0.18 150万 大卡 25.8m2 54.7m2 140.0 m2 250℃
24
11 ● 18
0
q2
q3
q5
q4
其他因素
“小水滴”QC小组
三、现状调查
对 比 分 析
根据加热炉效率反平衡测试表可分析：6# 加热炉于2009年投产使用，由于技术状态良 好，其加热炉热效率最好时曾达到74％、 77%，接近中石化下达指标值。
目标值的可行性分析
计 算 分 析
小组经过讨论认为，有把握解决排烟损失 大的六成，则加热炉热效率有可能提高到： （1-65％）×65.4％×0.6+65％＝78.7％≈79 ％
1
烟道结构不 合理
改造烟道结 构
1、增加传热面积10m2 2、提高传热系数30% 3、排烟温度≤250℃
由翅片式改造为烟 管式
加热炉
2011.5
2
加热炉热负 荷高
提高加热炉 进口温度
1、提高分水器来液进加 热炉进口温度10℃ 2、加热炉热负荷在额定 负荷的±20%以内。
利用高温污水提高 加热炉进口温度
2010年xxx加热炉平均效率
“小水滴”QC小组
三、现状调查
“小水滴”QC小组
三、现状调查
表3：影响加热炉热效率的损失因素统计表
频数 （次） 85 累计频数 (次) 85
项
目
累计频率 （%） 65.4
排烟热损失 （q2） 化学不完全燃烧热损失(q3)
炉壁散热损失(q5) 机械不完全热损失(q4)
机械雾化效果 差
排烟量大
排烟温度高
传热系数低 燃料燃烧不完 全
排烟热损失大
风门调节方式 不合理
⑥
图例： 主要问题 中间因素 末端因素 “小水滴”QC小组
六、要因确认
验证一、烟道结构不合理 验证方法：检测排烟温度与设计温度对比分析、内部结构分析 查阅资料 QC小组成员查看了 《产品质量说明书》和 《加热炉装配图》，确定 加热炉设计排烟温度 ≤250℃。
改造前 改造后
550 ℃ 247 ℃
470 ℃ 234 ℃
63 % 75 %
面积增加
=20.41÷8.0384=2.53
改造后，排烟温度
≤250℃，加热炉效 率提高了15%左右。
实施效果 换热面积增加2倍
实施效果
总传热系数K提高
“小水滴”QC小组
一、小组概况
活动计划 阶 段
活动计划 现状调查 时
1月
间
2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 09月 10月
P A
PDCA 循环
D C
P
原因分析 要因确认 制定对策
D C A
实际进度
对策实施
效果确认 固定措施
总
结
计划进度
“小水滴”QC小组
二、选题理由
≥78%
指标 65%
提 高 加 热 炉 热 效 率
提高加热炉热效率
XXXX生产运行QC小组 发布人：XX
1
“小水滴”QC小组
一、小组概况
小组名称 序号 活动课题 1 注册编号 2 活动日期 3 4 获奖情况 5
姓名 性别 序号 姓名 提高加热炉热效率 男 6 男 7 2011年1月-10月 女 8 男 9 男 10
成立日期 2011年1月 活动方式 集中 文化程度 职务/职称 小组分工 性别 文化程度 职务/职称 小组分工 大学 副大队长/高工程师 课题管理 男 大学 安机股长/工程师 安全检查 课题类型 现场型 小组人数 10人 大学 技术股长/工程师 课题策划 男 大学 技术员/助工 效果检查 活动次数 21次 出勤率 97.2% 大专 技术员/工程师 成果撰写 男 大学 副队长/工程师 现场实施 大学 技术员/高工程师 数据分析 男 高中 岗位工人/技师 现场实施 大专 站长/工程师 组织实施 女 中专 岗位工人/技师 现场实施
2#炉
21 21 79 8 .6 100 (8.9 8.6)
3#炉
4#炉
5# 炉
21 21 79 3.6 100 (15.5 3.6)
6 #炉
21 21 79



21 21 10.5 5.8 21 79 21 79 100 (13.72 10.5) 100 (19.7 5.8)
加热炉
2011.5
3
盘管结垢
对盘管清洗 除垢
盘管压差≤0.05MPa
化学清洗盘管内部 、外部
加热炉
2011.6
4
风门调节方 式不合理
改变风门调 节方式
1、空气过剩系数＜1.2 2、实现自动调节风门
加装PID控制器 根据烟气含氧量自 动调节风门
加热炉
2011.6
“小水滴”QC小组
八、对策实施
实施一：改造烟道结构，将翅片式改为烟管式