第２８卷第１３期 ２０１２年７月 甘肃科技 Ｇａｎｓｕ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌ ，０Ｚ．２８ Ｎｏ．１３ 以，２０１２ 提高常压炉热效率，节约燃料用量 李 锋，宋新路，翟九鸿，赵雪萍 （兰州石化公司炼油厂，甘肃兰州７３００６０） 摘要：针对兰州石化公司５．０Ｍｔ／ａ常减压装置常压炉热效率低的问题进行了分析，其主要原因是烟气量大、排烟温 度高。就此，采取措施进行优化操作，提高换热终温，减少烟气排量，并对空气预热器进行改造，降低排烟温度，从而 提高了加热炉热效率，降低了燃料消耗。 关键词：排烟温度；热效率；换热终温；烟气回收系统 中图分类号：ＴＫ２２９．６ ５．０Ｍｔ／ａ常减压装置采用“初馏一常压蒸馏一 减压蒸馏”工艺流程，为燃料一润滑油型常减压蒸 馏装置，常压加热炉采用双室立管箱式炉设计，采用 率低于９０％，由于加热炉运行情况直接关系到装置 能耗高低，其燃料消耗占装置总能耗的７０％～ ８０％，因此，提高常压炉热效率，对装置节能降耗有 重要意义。 热管式空气预热器回收烟气余热。设计效率９２％， 装置利用“窄点”技术对换热流程进行了优化设计， 原油进加热炉人口温度（即换热终温）设计为 ３０５℃。该装置于２００３年８月建成投产，处理量５００ ～１ 常压炉热效率低的原因分析 统计２０１ １年１～６月份常压炉检测数据见 表１。 ６４５ｔ／ｈ，操作平稳，产品质量稳定，但常压炉热效 表１常压炉ｌ一６月份检测数据 由表１可以清楚看出常压炉运行情况和理想状 态的差距： 由上述分析可知，常压炉排烟温度太高，是常压 炉热效率低的主要原因。 造成排烟温度高的原因分析如下： １）常压炉排烟温度高主要是因为实际加工原 油性质与设计差异较大。换热终温（即常压炉进料 温度）日常只能达到２９４ｏＣ左右，远低于设计值 ３０５￣Ｃ，要保证常压炉总出口温度不变，加热炉消耗 １）一氧化碳含量除了２月份常压炉有一点超 出指标范围，其他都在指标范围内，且远远低于指标 值，说明不完全燃烧损失正常； ２）过剩空气系数虽然有部分不合格，但检测值 都在指标范围左右小幅波动，过剩空气系数基本可 控； 燃料增加，排放的烟气量也相应增大，常压炉出口温 度控制３６０ｑＣ，换热终温下降１ １℃，燃料消耗量和烟 气量约增加２０％； ２）装置设计时，对流室加热的蒸汽为０．３ＭＰａ ３）表面温度有一点不合格，其他都在指标范围 内，加热炉散热损失正常； ４）排烟温度都远远超出了指标范围，排烟温度 平均值１８５￣Ｃ（剔除２月份３０１℃值），比控制指标低 乏汽，而实际生产中为１．０ＭＰａ蒸汽经减压阀减压 后进入加热炉对流室，蒸汽加热后的温度相同，都 为４００ｏＣ，由于１．０ＭＰａ蒸汽温度高，含水少，因 ４５￣Ｃ。热效率全部低于指标值，若降低排烟温度到 控制范围内，常压炉热效率最少可提高２％，优化空 问很大。 此，对流室烟气取热比设计值减少，烟气排烟温度 第１３期 也会上升。 李锋等：提高常压炉热效率，节约燃料用量 ３９ 烟气量增大而对流室烟气取热量降低，排烟温 度升高，造成常压炉热效率低。 ２采取的措施 ２．１ 提高换热终温。减少烟气排量 常压炉进料换热流程如图１所示。 ！！！ — 枷唬＃Ｈ ．线 １） 栩成 ～中（１） 栅麻油常一线｜】） 图１常压炉进料换热流程 为提高常压炉人炉温度（即换热终温），可提高 与其换热的各热源温度或流量，但在实际操作中，各 侧线抽出温度与装置平稳运行和产品质量密切相 关，各侧线温度不能大幅波动。要提高换热终温，只 能从调节热源流量来实现。 目前，常三线出重柴油，减压系统减三线、减四 线出催料，减五线和减底油合出渣油。对于有质量 控制的侧线，在原油性质一定条件下，温度和流量稳 定，才能质量合格。 由此可知，要提高初底油换热热源流量，可采用 提高常二中和减四线流量来实现。 ２．２烟气回收系统改造。降低排烟温度 ２００８年装置技术改造，常压炉对流室增加炉 管，以提高对流室取热量，但由于位置，仅增加 了５排管线，效果不明显。２０１１年７月装置对常压 炉空气预热系统进行了改造，以实现降低排烟温度， 提高加热炉热效率。 常压炉预热系统在高温段新增加串联１台扰 流子换热器，在紧贴原热管换热器侧面新增２台 热管换热器，并更换原热管换热器内部结构、换 热元件。烟气水平引出再下行进入扰流子换热 器，出扰流子后水平进入并联的新增热管换热器 及原改造热管换热器，再进入引风机；空气由鼓 风机送人并联的新增热管换热器及原改造热管 换热器，然后经扰流子进入常压炉助燃。通过增 加换热面积和提高其换热效果，降低加热炉排烟 温度。 改造后流程如图２所示。 图２ 常压炉改造后空气余热系统流程 ３ 效果 ３．１ 提高换热终温效果 在满负荷生产条件下，装置将减二中回流流量 逐步增大，在保证生产平稳，产品质量合格条件下， 减二中回流量从原来２００ｔ／ｈ可提高到２３０ｔ／ｈ，为了 保证渣油质量合格，减二中回流量提高后，减四线流 量必须适当增高，减四线从原来的３５ｔ／ｈ可提高到 ４５ｔ／ｈ。 这样调节，换热终温由原来的２９４￣（２可提高到 ２９６℃，提高了约２￣Ｃ，控制常压炉出口温度为３６０ｏＣ 时，燃料气用量和烟气生成量约降低３％。 此种方法操作难度大，减二中流量增大，减二中 以上侧线收率下降。对减压侧线不进行质量控制时 可采用。 ３．２烟气系统改造效果 统计常压炉空气预热器改造前后，常压炉运行 情况见表２。 表２改造前后数据统计及对比 注：改造前数据为２０１１年１～６月检测值均值，改造后 数据为２０１１年８月检测值。 从表２可看出：改造后排烟温度比改造前下降 ４７￣（ｉ；排烟损失下降了４．３５％。排烟温度１３８￣Ｃ，达 到指标≤１４０￣（２。热效率达到了９２．７％，比改造前 提高了４．５％，比指标要求的９１％提高了１．７％。 估算加热炉改造后，节约燃料量如下： 改造前，常压炉消耗燃料量约３５００Ｎｍ ／ｈ，燃料 低发热值标定值为５０．６６２ＭＪ／Ｎｍ，改造前后常压炉 热效率分别为８８．２％和９２．７％；认为常压炉改造前 后满负荷正常运行所需热量相同，瓦斯性质不变，设 改造后瓦斯用量为Ｗ，则有： （下转第ｌ７页）
