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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。