加热炉设计总结.pdf

小水

1 概述
管式加热炉是炼油生产装置的主要设备之一，又是炼油生产装置的耗能大户，同
时还是炼油生产装置对环境产生污染的主要污染源。提高管式加热炉热效率，减少炼
油生产装置加热炉燃料耗量，对于落实党中央和国务院“节能减排”政策以及提高炼
油企业经济效益都有一定意义。为了推动各企业炼油加热炉节能工作，中国石油化工
股份公司炼油事业部决定：采用国内领先技术进行集成，建设炼油样板炉。
常减装置是炼油企业处理量最大，管式工艺加热炉燃料耗量最多的炼油装置。提
高加热炉热效率，减少燃料耗量对于降低常减压装置及其全炼油厂的能耗有着重要意
义。上海高桥分司800×104t/a 常减压装置是国内最大的常减压装置之一；常压炉为
双室立管箱式炉，是国内外大型常压炉代表炉型。中国石油化工股份公司炼油事业部
决定：通过采用国内领先水平的新技术、新设备、新材料进行技术改造，把上海高桥
分司800×104t/a 常压炉建成“中国石油化工股份公司炼油样板炉”之一。
受中国石油化工股份公司炼油事业部委托，中国石化集团洛阳石油化工工程公司
完成了上海高桥分司800×104t/a 常压炉技术改造既中国石油化工股份公司炼油样板
加热炉（高桥）建设施工图设计。初步设计于2007 年5 月9 日通过中国石油化工股
份公司炼油事业部组织的专家审查。施工图设计于2007 年7 月26 日通过中国石油化
工股份公司炼油事业部组织的专家审查。2007 年8 月26 日向上海高桥分公司提交了
全部施工设计图纸和设计技术文件。
中国石油化工股份公司炼油样板加热炉（高桥）设计创新点如下：
（1）热效率≧92%，突破了我国大型炼油加热炉设计热效率≧90%。
（3）燃烧供风量采用了O2/CO 串级调节控制技术，实现了燃烧供风量以热效率
寻优调节控制。克服了目前普遍采用的燃烧供风量以烟气中O2 含量寻优调节控制技
术存在的缺陷。
（4）采用了以相关的压力、流量、温度、烟气中的02、CO、NOx、SOx 作为检
测和控制对象，设定多项控制策略，动态优选和最优参数组合，使加热炉实现高效、
低污染运行全新的加热炉自动控制系统。克服了目前普遍采用的炼油加热炉控制技术
存在的缺陷。提高了调节和控制自动化水平，为炼油加热炉长周期、安全、平稳、高
效运行提供了保障。
（5）在辐射室顶部和空气预热器烟气出口设置了O2、CO、NOx 和SOx 含量在
线分析仪，可对样板炉整个运行周期的排烟中O2、CO、SOx 和NOx 含量实施在线检
测。可使操作工或管理者随时了解或掌握样板炉的燃烧状况，热效率和环保指标。也
使用户有了评价燃烧器真实技术水平的手段，为检验燃烧器长期实际使用效果创造了
条件。
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（6）声波吹灰器和激波吹灰器联合设置。既利用了声波吹灰器用于高温段具有
良好的吹灰效果，经济性较好的优点；又利用了激波吹灰器吹灰能量较大，用于低温
段具有良好的吹灰效果的优点。
2 上海高桥分公司800×104t/a 常压加热炉现状及存在问题
2.1 上海高桥分公司800×104t/a 常压炉的概况
（1）上海高桥分公司800×104t/a 常减压装置于2002 年8 月份正式投产。常压
炉为双室立管箱式炉，是国内外大型常压炉代表炉型。设计负荷58.1MW，设计热效
率89%。
（2）辐射室设有240 根炉管（168×8×13500，8 管程），传热面积1709m2。
（3）对流室设有152 根炉管，其中遮蔽管16 根（168×8×19500），钉头管136
根（168×8×19500），总传热面积（ 光管）：1566.95 m2。
（4）设有26 台油气联合燃烧器。
（5） 与减压炉共用一套余热回收器（热油—空气预热器和热管空气预热器）。
（6） 辐射室采用陶纤喷涂衬里。
（7） 鼓风和引风机带有变频调节器。
2.2 上海高桥分公司800×104t/a 常压炉目前存在的主要问题
经过对上海高桥分公司800×104t/a 常压炉进行了全面实地考查和改造前标定测
试，上海高桥分公司800×104t/a 常压炉目前存在的主要问题如下：
辐射室陶纤衬里多处脱落（面积约200m2），衬里脱落处外壁温度高达360℃以上
（采取衬里脱落处外壁喷水，后带病运行）；其余炉体外壁温度80℃—90℃,散热损失
偏大。
排烟中氧含量/鼓风和引风机变频调节—燃烧供风量控制系统没有正常投用，燃烧
供风量调节仍靠操作工凭经验调节。
26 台油气联合燃烧器，以瓦斯为燃料时过剩空气系数α≦ 1.2，用液体燃料时过
剩空气系数α≦1.25，与国际先进水平相比存在一定的差距。
10 台SM-40 型声波吹灰器噪声大，夜间吹灰，影响周边居民休息。
排烟氧含量4.95%，排烟温度187℃，热效率87.5%，与国内外同等热负荷加热
炉相比，热效率偏低。
烟气余热回收系统中的热油—空气预热器因存在问题已经停止使用。

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动力火车

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