提高火筒式加热炉热效率的措施
提高加热炉节能效果的技术改造
总设计 能力 ４ ６２ ８ ．ＭＷ。 中 ， 其 在用 加热 炉 １ ２台 ， ６ 备用
６ ７台 ， 运 ２ 停 ５台
正 压式 水套 炉 主要 用 于加 热转 油站 外输 含 水原 油 ． 由 于含水 量 增高 及节 能 降耗 的需 要 ，外输 炉 已停 用 ， 真
在油 气 集 输 过程 中 ， 炉体 接触 火 焰 的 燃烧 、 气 烟
１ 前言
喇 嘛 甸 油 田使 用 的加 热 炉 有水 套式 、 筒式 、 火 盘
管 式 炉 。其 中水套 炉 分为 正压 式 和真 空相 变加 热 炉 ．
压力 、 度 的加热 炉 ， 于加 热污水 ， 环 至采 油井 底 温 用 循
部 ， 到高 温融 蜡 的作用 。 起
截 止 ２０ ０ ６年底 ， 喇嘛甸 油 田共 有加 热 炉 ２ ４台 ． ５
握高加热 节能效果的技 改造
刘文萍 欧阳河清
大庆油田有限责任公第六采油厂 黑龙江省大庆市 １３ ６１４ １
崔作福 陈祥玉 高法忠
大庆油田有限责任公第一采油厂
黑龙江省大庆市 １３ １ ６ １１
摘 要 ： 绍 了加 热 炉腐蚀 的成 因， 介 分析 了 火筒式 、 管式 炉各 部 位 的 腐蚀 情 况 ， 改 造 对流 盘 对
对 加热 炉各部 位 的腐蚀 情况 作 下列分 析 ：
２１ 炉 管 腐 蚀 ．
来 的换 热 率 降低 ， 又避 免 了 因腐 蚀 而造 成 的炉 管泄 漏
问题 。 改造设 计 时需对 更新 的对 流管 排列 后 的换热 在 能力进 行校 对 。
管段 进 行 了校 对 ， 火筒式 炉烟 、 对 火管 整体进 行 更换 和 对盘 管式 炉 对流 管进行 改造 ， 以提 高
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。
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。
新建炼厂设计阶段提高加热炉热效率的措施
Ｓ ａ ｇ—ｊ ｎ Ｚ ＨＩＦ ｎ ｕ ， ＨＡＯ Ｚ ｉ ｉｎ ｈ —ｑａ
（ ｈｎ ｕｎ ｉ ｏ ｔ ｃ ｎ Ｅ ｇ ｅｒ ｇＣ ｒ ． Ｂ ｉｎ ０ ０ ９ Ｃ ｉａ Ｃ ｉａＨ ａｑｕＣ ｎｒ ｔ ｇ＆ ｎｉ ｅｉ ｏｐ ， ｅ ｉｇ１０ ２ ， ｈ ） ａｉ ｎ ｎ ｊ ｎ
Ｏ 引言
随着 石 化 能源 日益 减 少 和低 碳经 济 的 需要 ， 节
能 将成为 国家制 定 发展 规 划 纲 要 的重 要 内 容之 一 。 炼 油加工 过程 中 ， 热 炉 是能 耗 大 户 。表 １ 某 千 加 是
与总能 耗 的对 比表 。由表 １可知这 几套装 置 中加 热
史方军 ， 志谦 赵 （ 中国寰球 工程 公 司 ， 北京 １０ ２ ） ０ ０ ９
摘
要 ： 炼油加 工过程 中， 热 炉是能耗 大 户。对新 建 炼厂 ， 设计 阶段 提 高加 热 炉热效率 ， 在 加 在
对节能减排 有 重要 意义 。在 设计过 程 中， 采取 燃料 气脱硫 等措 施 以降低排 烟 温度 、 降低 空气过 剩 系 数 和漏风 量等措 施 以降低 过 剩 空气量 、 化设 计加 热炉衬 里 以降低散 热损 失 、 化余 热回 收 系统 方 优 优 案和控 制 方案 以提 高烟 气余 热利 用率和操 作稳 定性 、 用装 置废 热预 热助 燃 空气 ， 利 可以有效提 高加
ａ ｒｒｔｏ ａ ｄ ａｒｌ ａ ａ ｅ； ｏ ｔｍ ｉｉ ｇ ｔ ｅ ｉｎ ｏ ｒ ｄ ｈｅ ｔｒｌｎ ｎ ｏ ｄｅ ｒ ａ ｅ ｔ ｘ ｅ ｎ ｌｈｅ ｔｌｓ ； ｉ ａｉ ｎ ｉ ｅ ｋ ｇ ｐ ｉ ｚｎ ｈｅ ｄ ｓｇ ｆｆ ｅ ａｅ ｉ ｉ ｇ ｔ ｃ ｅ ｓ ｈｅ ｅ ｔｒ ａ ａ ｏ ｓ ｉ
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。
浅析影响加热炉效率的因素及对策
浅析影响加热炉效率的因素及对策【摘要】现代工业生产中，加热炉是一种非常重要的设备，其效率直接关系到生产效率和质量。
本文从影响加热炉效率的因素和相应的对策入手，进行了深入分析。
通过优化设备设计，可以提高加热炉的热传导效率和节能减排效果。
控制燃料质量是提高加热炉效率的关键，选用高质量的燃料可以减少能源消耗和减少废气排放。
加强维护保养可延长加热炉的使用寿命，并确保其正常运行。
提高操作技能也是提高加热炉效率的重要方面，操作人员应具备专业技能和经验。
通过以上对策的实施，可以有效提高加热炉的效率，提高生产效率，降低能源消耗，达到节能减排的目的。
结合实际情况，可以根据具体情况选择适当的对策，不断提升加热炉的效率和性能。
【关键词】加热炉效率、影响因素、优化设备设计、控制燃料质量、维护保养、操作技能、提高效率、结论。
1. 引言1.1 引言加热炉作为工业生产中常用的加热设备，其效率直接影响着生产能力和能源消耗。
分析和解决影响加热炉效率的因素，提高加热炉的利用率至关重要。
本文将从优化设备设计、控制燃料质量、加强维护保养以及提高操作技能等方面进行探讨和分析，旨在为工业生产提供更好的加热炉运行效率和节能减排的方案与对策。
在加热炉的运行过程中，如何有效地应对各种挑战和问题，进而提高其工作效率，减少资源浪费，是当前工业生产中亟待解决的重要问题之一。
通过本文的研究和探讨，希望能够为加热炉的运行管理提供一定的借鉴和参考，达到节能减排、提高生产效率的目的。
2. 正文2.1 影响加热炉效率的因素1. 加热炉设计不合理：有些加热炉的设计不合理，导致热能不能充分利用，降低了加热效率。
加热炉的结构不合理，导致散热损失过大，影响加热效果。
2. 燃料质量不佳：燃料质量直接影响着加热炉的效率。
如果燃料质量不佳，燃烧不充分，会导致能源浪费，降低加热效率。
3. 维护保养不及时：加热炉在使用过程中需要定期进行保养和维护，否则会导致设备老化，影响加热效率。
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
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* 裴召华，男，工程师。
2002年毕业于中国石油大学（华东）机械制造工艺与装备专业和法学专业，获得双学士学位，现在中油辽河工程有限公司机械工程所从事压力容器及非标设备的设计工作。
通信地址：辽宁省盘锦市兴隆台区石油大街93号中油辽河工程有限公司机械工程所，124010
裴召华*
（中油辽河工程有限公司）
裴召华. 提高火筒式加热炉热效率的措施. 石油规划设计，2009，20（5）：46～47
摘要 火筒式加热炉是油气田生产中应用非常广泛的设备，提高火筒式加热炉的热效率对于节能降耗意义重大。
影响火筒式加热炉热效率的主要因素是过剩空气系数、不完全燃烧、排烟温度等。
降低排烟温度对于热效率的提高影响最大，然而排烟温度的降低又引发了露点腐蚀问题。
本文对提高火筒式加热炉的热效率和控制露点腐蚀的措施进行了论述。
关键词 火筒式加热炉 过剩空气系数 露点腐蚀 不完全燃烧 排烟温度 控制措施
火筒式加热炉是油田生产上应用广泛的设备，是在金属圆筒内设置火筒传热，通过火筒对物料加热，以满足工艺所需的温度。
该设备对燃料的消耗非常大，提高火筒式加热炉的热效率，减少燃料消耗，对于节能降耗意义重大。
本文重点对提高火筒式加热炉热效率的措施进行讨论。
1 提高空气进入炉膛的温度
空气预热温度与热效率提高值的关系见图1。
图1中曲线表明，空气温度每提高20℃，加热炉的热效率就提高一个百分点；当空气预热温度达到110℃时，加热炉的热效率可提高5%。
空气预热通常是利用排出的高温烟气通过换热对空气进行加热，提高空气进入炉膛的温度。
这种方式非常简便，不会改变工艺流程，便于操作控制，既可提高空气
进入炉膛的温度，又可降低排烟温度，提高加热炉的热效率。
空气预热可提高加热炉的热效率，但不能无限制地提高空气温度。
其原因有二：一是随着空气温度的提高，燃烧产物中的NOx 会增加，如果没有适当的措施，对环保非常不利；二是空气温度过高还可能引起燃油喷嘴结焦和燃烧器变形过大。
因此，预热空气温度不宜超过300℃。
2 控制过剩空气系数
燃料不可能在理论空气量条件下完全燃烧，必须要在一定过剩空气量的条件下才能完全燃烧。
燃烧所用的实际空气量与理论空气量之比称为过剩空
气系数α。
燃料为气时，合理的过剩空气系数 α=1.05～1.15；燃料为油时，合理的过剩空气系数α=1.15～1.25。
如果过剩空气系数过大，那么大量的热量被烟气带走。
热效率与过剩空气系数的关系曲线见图2。
图2曲线表明：当过剩空气系数α＞1.16时，随着过剩空气系数的增大，排烟热损失不断增大，热效率也随之降低；当过剩空气系数α＜1.16时，虽然排烟热损失也随过剩空气系数的降低而降低，但不完全燃烧热损失随过剩空气系数的下降而增
图1 空气预热温度与热效率提高值的关系
热效率提高值/%
空气预热温度/℃
提高火筒式加热炉热效率的措施
大，使热效率也出现下降的趋势［2］。
不完全燃烧不但造成热损失，降低加热炉热效率，还会造成大气污染。
同时，不完全燃烧产生的炭粒还会使烟管积灰，影响传热效果。
减少不完全燃烧损失首先是要选择性能良好的燃烧器，并及时进行维护，确保过剩空气量不太多，也不太少。
降低过剩空气系数的办法很多，主要包括：选择性能良好的燃烧器、做好加热炉的堵漏，还有一种非常好的方法就是通过检测烟气中的一氧化碳含
量，来控制燃烧空气量［2］。
过剩空气系数太大不仅使热效率降低，还会带来如火筒和烟管的氧化，提高SO 2向SO 3的转化率从而加剧露点腐蚀等弊病。
3 控制加热炉的排烟温度
高温烟气要带走一部分热量，降低排烟温度可
减少加热炉排烟所释放的热量，加热炉的热效率也随之提高。
受露点温度的限制，排烟温度过低会造成低温露点腐蚀，低温露点腐蚀已经成为制约加热炉热效率提高的主要障碍。
一般情况下，加热炉安全排烟温度要高于烟气露点5～10℃。
控制露点腐蚀可以采取以下措施：一是使用低硫含量的燃料；二是控制过剩空气系数，减少SO 3的生成量；三是提高加热炉的排烟温度；四是选择耐腐蚀的材料：从选材上可以考虑采用聚四氟乙烯等涂料或陶瓷等非金属衬里，或采用耐腐蚀的钢种。
参考文献：
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[4] 丛海涛. 加热炉余热回收设备烟气露点腐蚀及其抑
制[J]. 石油化工腐蚀与防护，2001，18（3）.
收稿日期：2009-02-12
编辑：马三佳
（上接第24页）
工程造价人员参与设计方案的研究和论证，在保证实现功能的前提下，尽可能减少成本。
这些控制投资的理念，国内的工程造价管理人员不应该只作为“理论”，而应逐渐运用到投资控制实践中，进一步提高我们的投资控制管理水平。
8 结论和启示
8.1 扩大工程量清单计价模式的应用范围
虽然我国工程造价领域从认识工程量清单计价到应用，已经有很长时间，但是定额计价的烙印深深扎根于各级造价人员的心中，全面推行工程量清单计价模式仍是任重道远。
在石油行业工程建设中，除在少数长输管道、建筑物、土石方工程等专业的招投标中采用清单模式招标外，大部分炼油、化工、油气田等领域的工程项目还没有完全采用该模式。
今后工作的重点应围绕如何扩大工程量清单计价的使用范围展开，而不是仅仅停留在理论研究和宣贯上，因为只有实践才能更好的推动发展。
8.2 借鉴先进的管理模式
由于我国社会制度、投资主体、建设程序等和
国外存在差别，完全照搬国外模式既不可能、也不现实。
做好工程量清单、EPC 总承包、PMC 项目管理等应用，不仅与业主管理水平有关，更重要的是与工程建设市场成熟、诚信、完善程度有关；与EPC 承包商的管理水平有关。
要积极探索研究这些先进的管理模式和思想，要加大对EPC 总承包合同条款、管理费用、合同价格等方面的深入研究。
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大学出版社，2002.
收稿日期：2008-11-10
编辑：马三佳
图2 热效率与过剩空气系数的关系曲线
过剩空气系数
热效率/%。