大庆炼化公司聚合物一厂综合加工车间 黑龙江大庆 163411
摘要：本文论述了降低加热炉F601排烟温度和尾氧的必要性和可行性，阐述了降低加热炉F601排烟温度和尾氧的思路，提出了具体的技改方案，对解决制约加热炉F601热效率提高的瓶颈问题，提高加热炉F601的热效率，具有一定的指导意义。
关键词：加热炉F601；排烟温度；尾氧；热效率
一、前言
聚合物一厂生化车间共有三台加热炉（F-601、F-602、F603），担负着为聚合物一厂聚丙烯酰胺一、二、三、四、五车间提供热源的任务，其中加热炉F601，在夏季时担负着为聚丙烯酰胺一、二、三车间提供热源的任务，在冬季时担负着为聚丙烯酰胺一、二车间提供热源的任务。
加热炉F-601是利旧炉，原设计热负荷是15.12MW，后来对热负荷进行了扩大改造，目前加热炉F601的实际运行热负荷已达到了17.72 MW。加热炉F601空气预热器无极热管的换热能力是依据原设计热负荷而设计的，对加热炉F601热负荷进行扩大改造时，空气预热器无极热管的换热面积没有随着加热炉F601热负荷的增加而加大，现运行过程中反映出空气预热器的换热能力无法满足加热炉F601高负荷运行时的需要的情况，加之空气预热器的无极热管现在已经运行了10年，无极热管的换热效果已大幅下降。无极热管换热能力的不足和换热效果的下降，直接导致了加热炉F601排烟温度的升高，目前加热炉F601的排烟温度在200～225℃运行，远高于设计温度（大于160℃），制约了加热炉F601热效率的提高。
加热炉F601燃烧器进风量的调节，现仍沿用落后的现场调节方式。当燃料量发生变化时，操作人员只能到现场通过对风门开度的调节，来调节燃烧器的进风量，无法实现燃烧器的进风量在主控室内DCS上的远程调节。加热炉F601未安装在线尾氧分析仪表，操作人员无法实时、准确监控加热炉F601尾氧变化的情况，只能根据加热炉F601炉膛内火焰燃烧的状态，对加热炉F601尾氧进行经验调节。落后的调节方式和“硬件”的不足，使得操作人员无法对加热炉F601尾氧实现精准、实时的调节，目前加热炉F601的尾氧在5～6%运行，低于同类装置的先进水平，影响了加热炉F601热效率的提高。
加热炉F601运行时较高的排烟温度和较高的尾氧，严重制约了加热炉F601热效率的提高，加热炉F601热效率现在只能达到87%的较低水平，远低于同类装置的先进水平。为此有必要研究降低加热炉F601排烟温度和尾氧的技术，从而从根本上解决制约加热炉F601热效率提高的主要瓶颈问题，提高加热炉F601的热效率。
二、降低加热炉F601排烟温度和尾氧技术应用的必要性和可行性
（一）必要性
（1）加热炉F601运行时的排烟温度、尾氧，均高于股份公司红旗炉指标，使得加热炉F601的热效率也达不到股份公司红旗炉指标，如何降低加热炉F601排烟温度和尾氧，是生化车间加热炉F601达到股份公司红旗炉标准，所面临的必须解决的问题。
（2）加热炉F601为利旧炉，炉管为利旧炉管，现已有部分炉管严重弯曲变形，高负荷运行时加热炉F601存在严重的安全隐患。通过降低加热炉F601排烟温度和尾氧技术的应用，可将加热炉F601热效率提高3%以上，是降低加热炉F601运行负荷，保障加热炉F601安全运行的有效方法。
（3）降低加热炉F601排烟温度和尾氧技术应用后，可大幅降低加热炉F601和加热炉F603的燃料消耗量，年节省瓦斯量预计可达到771吨，年经济效益61.65万元，对节能、安全、环保等方面均有着重要的意义。
（二）可行性
降低加热炉排烟温度和尾氧技术，在炼化公司润滑油厂糠醛车间已有了成功的应用经验，润滑油厂糠醛车间通过降低加热炉排烟温度和尾氧技术的应用，成功的将糠醛精制液加热炉F2101的热效率提高到了91.76%，将糠醛抽出液加热炉F2102的热效率提高到了90.86%。
降低加热炉F601排烟温度和尾氧技术，汲取了炼化公司润滑油厂糠醛车间糠醛精制液加热炉F2101和糠醛抽出液加热炉F2102成功改造的经验，同时对润滑油厂糠醛车间加热炉运行过程中存在的问题进行了解决，因此降低加热炉F601排烟温度和尾氧技术，在技术上是可行的。
三、降低加热炉F601排烟温度和尾氧技术的思路
（一）思路
1、降低加热炉F601排烟温度的思路
生化车间现有三台加热炉，且距离较近，与润滑油厂糠醛车间加热炉的分布情况大致相同，这也就为生化车间各加热炉之间设备优势互补，应用降低加热炉F601排烟温度和尾氧技术提供了有利条件。
加热炉F601因空气预热器换热能力的不足和换热效果的下降，导致了加热炉F601排烟温度的升高。增加与无级热管换热的空气量，则可有效的降低加热炉F601的排烟温度。目前加热炉F601风机入口蝶阀开度只有40%，尚有余量，通过增加与无级热管换热的空气量，来降低加热炉F601排烟温度，存在可行性。
加热炉F603于2010年4月建成投用，为聚合物一厂聚丙烯酰胺四、五车间提供热源。加热炉F603空气预热器的换热能力有较大的余量，在空气预热器正常投用时，加热炉F603排烟温度可降至110℃。为了防止由于加热炉F603排烟温度低，导致露点腐蚀情况的发生，生化车间现通过打开风机入口紧急通风口的蝶阀，来减少与无级热管换热的空气量，实现提高排烟温度的目的。大量的冷空气未经空气预热器预热，直接从紧急通风口送入燃烧器参与燃烧，增加了加热炉F603的热量损失，降低了加热炉F603的热效率。
如果仿照糠醛车间加热炉的改造方案，将加热炉F601和加热炉F603的风道并联在一起，汇入同一个主风道，再经鼓风机将换热后的空气送入各自加热炉的燃烧器，为燃烧器供风。加热炉F601的风道和加热炉F603的风道汇入同一个主风道前，在加热炉F601和加热炉F603的各自风道上各安装一个调节阀，通过开大加热炉F601风道上调节阀的开度，关小加热炉F603风道上调节阀的开度，实现增加加热炉F601的与无级热管换热后的空气量，用于替代加热炉F603的从风机入口紧急通风口引入的冷空气，这样既解决了加热炉F601排烟温度高的问题，同时解决了加热炉F603大量的冷空气直接参与燃烧，增加加热炉F603热量损失的问题。
结论
降低加热炉F601排烟温度和尾氧技术，解决了加热炉F601排烟温度高和尾氧高的问题，从根本上解决了制约加热炉F601热效率提高的瓶颈问题，同时解决了加热炉F603未经空气预热器换热的大量冷空气参与燃烧，热损失大的问题，在提高加热炉F601热效率的同时，提高了加热炉F603的热效率，起到了双收的作用。
通过润滑油厂糠醛车间降低加热炉排烟温度和尾氧技术的成功应用实例，进一步论证了加热炉F601排烟温度和尾氧技术的可行性，为降低加热炉F601排烟温度和尾氧技术提供了技术支持。
降低加热炉F601排烟温度和尾氧技术，只是对加热炉F601和加热炉F603供风系统进行了改造，相较于对加热炉F601空预等设备的改造，具有施工工期短，节约投资成本的优势，更具可行性。
参考文献：
[1]大庆炼化公司润滑油厂糠醛车间操作规程