节能活动+加热炉节能+加热炉优化操作+jiaoanpeng 点击:0 | 回复:4



jiaoanpeng

    
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发表于:2011-07-12 23:37:05
楼主

一、概述

石油炼制工艺特别是原油的一次加工中加热炉是一个很重要的设备,原油在加热炉中升温后进入蒸发塔进行分离,分馏出不同沸点的石油制品。加热炉控制质量的好坏直接影响着后续工艺的操作及产品的收率和质量,同时加热炉也是一个耗能很高的设备,其能源的消耗占了整个工艺生产的很大一部分。怎样在保证工艺生产的前提下减少能源的消耗是一个复杂的问题,要从燃料的燃烧控制和能量最大程度的被利用来对加热炉进行优化操作。




jiaoanpeng

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发表于:2011-07-12 23:38:22
1楼
二、燃料的燃烧控制优化操作
先前的加热炉使用的是燃料油和瓦斯气为燃料来对炉管中的介质加热,由于瓦斯气少完全燃烧不用控制(其在进炉前有一压力控制阀),因为介质炉出口温度控制主要控制的是燃料油的进炉流量,通过控制燃料进入的多来来控制被加热介质的温度。燃料油在炉子中燃烧的状况主要取决于燃料油的雾化情况,鼓风机送风量的大小及燃料油流量大小波动情况。
1、燃料油流量大小是一个随机量,为了燃烧充分其越稳定越好,因此要求燃料油的调节阀开度变化要缓慢,工艺人员通常把调节阀打手控操作,但是在被加热的原油流量波动时其炉出口温度会波动,如果工艺人员调整不及时会影响产品质量,因此对炉前工艺流程平稳性要求很严。
2、燃料油雾化程度,由于燃料油使用的是减四侧线油其粘稠度高分子量大,要想燃烧充分必须要用蒸汽进行雾化,如果雾化蒸汽压力低或者波动,雾化器赃物堵塞引起雾化程度不好造成进入炉嘴的燃料油颗粒较大,则在加热炉中就会引起燃烧不充分造成烟筒冒黑烟现象,产生的热量小造成耗油量加大。
3、鼓风机的送风量得大小,燃料油的性质和雾化器的雾化程度及燃料油流量的波动决定了鼓风机送风量必须要在保证燃料油充分燃烧的状况下还有留有余量,因此使鼓风机在大功率下运行,燃烧后的烟气含氧量较高造成能量浪费。
在正常运行中通常三者或者多者相互作用,致使燃料油消耗过大燃烧不充分,控制难度加大等弊端。为了优化加热炉的能效比,公司决定对燃料进行更换通过天然气来取代燃料油。根据天然气的性质取消了雾化器,由于天然气的易燃烧行其对鼓风机的送风量可以进行监控,使用氧化锆对燃烧后的烟气进行含氧检测,然后通过DCS控制鼓风机变频器的输出来调节鼓风机电机的转速使其送风中的氧含量能与炉中的天然气达到理想的配比,工艺人员对炉出口原油温度的控制也更简单,能够实现温度的自动调节,且天然气使用成本教燃料油有大幅度减少,取得了很好的效果。

jiaoanpeng

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发表于:2011-07-12 23:38:45
2楼
三、不断优化能量的吸收工艺
燃烧后产生的热量怎样充分利用一直是一个难点也是有提升空间的区域。热炉内介质流经的顺序是对流室—辐射室,对流室通过设置众多盘管使其与燃烧后的烟气充分接触以延长换热时间增大接触面积,从对流室出来的原油沿着“W”型铺设在炉边上的管线流动在辐射室中吸收燃料燃烧散发出的热量,然后从炉子上部流出。怎样提高原油在换热过程中的效率是一个难点,再者从对流室流出的烟气的温度还很高剩余的能量不容忽视,怎样充分利用这部分能源也是一个重点。
1、使用吹灰装置提高换热效率。充满介质的盘管在炉子中遇高温烟气所接触时间长久外部管壁就会积灰结焦,特别是燃烧燃料油使其管壁上的积灰很严重,影响了管子的吸热效果大大减小,需要通过吹灰设备来定期吹灰,吹灰的方法有多种,根据燃料性质和管壁积灰程度有普通吹灰电机通过压缩空气来吹扫管壁上的积灰,通过乙炔气爆燃产生的冲击波震落管子上的积灰,通过震爆剂消去管子外壁的结焦。
2、设置火焰检测器监控炉火的燃烧状况。为防止炉火烧偏使炉管内原油结焦在炉子底部根据炉嘴的多少安装了相同数目的火焰检测器。如果炉火长时间烧偏则会造成炉管局部过热导致原油在其管内壁结焦不但影响了吸热效果,而且造成了管子流通阻碍,引起局部过热甚至烧坏炉管产生破裂爆炸现象。工艺人员严格操作介质出口温度即保证了后续工艺的平稳运行也保证了炉子的安全运行。
3、使用水热媒充分利用高温烟气的余热。通过设置炉子的烟道挡板使炉区内的多个炉子烟道出后并联后通过引风机强制回流到水热媒中,在水热媒设置中先后与鼓风机出口的冷风、循环水(换热水热媒)进行换热充分吸收烟气中的能量。通过水热媒后鼓风机的冷风变成热风温度达到170度左右,其进入炉子与燃料燃烧节约了能源。换热后的循环水温度有120度左右通过泵打压后进入换热器于其它介质换热。经过水热媒后的烟气温度降为110多度,充分利用了烟气中的余热。

jiaoanpeng

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发表于:2011-07-12 23:38:56
3楼
结论:
通过以上措施,不断进行工艺操作调整和仪表控制的优化组合使炉子的燃料消耗不断减少,燃料燃烧后产生的热量最大程度的被利用,在满足工艺控制的同时减少了能源的消耗,取得了良好的效果。现今公司所有炉子的控制系统都进行了优化操作和工艺改进,炉子高温烟气余热回收都使用了水热媒设备,同时不断改进水热媒内部的构造使其余热效率更大,总的节能效果偶没有数据,不过公司的能源计量部室有详细的数据,且也得到了兄弟单位的推广使用。

2002125

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发表于:2011-07-17 07:00:24
4楼

"使用水热媒充分利用高温烟气的余热“

余热利用是节能的好方法,国家应该推广一下


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