李云德
中国石化有限公司天津分公司联合八车间 天津市 300270
摘要:在加热炉运行过程中,其偏烧主要包括同路东西侧偏烧,或者各路之间的偏烧。加热炉偏烧会导致瓦斯消耗量不断增加,同时会使炉膛内的热负荷不均匀,而热负荷比较大的部位主管很容易出现结焦情况。这对加热炉的长期运行效益会产生极大影响。因此,需要重视对加热炉偏烧问题的原因进行分析,同时需要提出有效的应对措施,降低加热炉能耗,延长加热炉的运行周期。
关键词:延迟焦化炉;加热炉偏烧;原因;对策
一、延迟焦化装置加热炉偏烧概述
在炼油企业生产过程中,加热炉本身是重要的能耗设备,同样是一氧化碳等污染物排放设备。其在运行过程中的能耗比较高,并且排放的污染气体会对生态环境与空气质量产生不利影响。随着我国节能减排工作的深入发展,炼油企业需要加强节能减排技术的有效应用。因此,需要对在炼油生产过程中加热炉等能耗能以及污染物排放设备进行有效管理,提高加热炉的节能减排效果。而加热炉的燃烧状态会在一定程度上影响加热炉的能耗水平,加热炉偏烧会导致一些火嘴风量过剩,还有一些火嘴会因为缺风产生一氧化碳,可能会导致氧含量以及一氧化碳的含量不断升高。加热炉偏烧不仅会导致加热炉的效率降低,而且会导致一氧化碳排放量加大。因此,需要对加热炉先烧的具体原因进行研究和分析,同时探讨加热炉偏烧的有效应对策略。对偏烧问题进行有效解决,才能尽可能提高加热炉加热效率,达到节能减排的目的[1]。
二、延迟焦化装置加热炉偏烧原因与解决对策
在延迟焦化装置加热炉运行过程中,炉膛的温度存在偏差,这说明加热炉炉膛的热负荷均不均匀。对炉膛温度偏差大小进行分析可以判断加热炉偏烧的具体情况。通常情况下,加热炉偏烧的主要原因包括以下两方面:
第一,同路东西侧风量不均匀。在某加热炉运行过程中,A路炉膛的温度为748.5℃,而B路炉膛内的温度为708.7℃, 两路炉膛的温度相差近40摄氏度左右。在该加热炉运行过程中完成长明灯风头更换作业后,主燃烧器全部熄灭后进行配风点燃,主燃烧器的瓦斯阀门开度不均匀,风道阀门处于全开状态。这导致主燃烧器的配风量与瓦斯不均匀。而加热炉的东西长度为25米,主燃烧器在运行过程中鼓风机从东向西供风,东侧离鼓风机的距离比较近,压力相对较大,炉膛东侧过剩空气系数也相对较大,会导致其加热炉效率降低。而炉膛西侧存在一定的缺氧问题,瓦斯燃烧不完全很容易产生一氧化碳。在同样的风度开门情况下,东侧主燃烧器的风量比西侧风量更大。根据加热炉的操作经验对其进行分析,要关小东侧主燃烧器风门开度大约30%左右,才能将AB两路炉膛内的温度偏差降到10℃以内。而完成调整作业后,开热炉主燃烧器的瓦斯量减少,循环比等参数变化并不明显。
第二,各路出现瓦斯偏烧情况。
对于这一情况进行分析后发现D路炉膛内的瓦斯用量比较大,而配风量相对较少,导致瓦斯不能完全燃烧产生大量一氧化碳。而D路炉膛内的出口温度不能达到设定值,在这种情况下D路温控阀会加大阀门,瓦斯量会逐渐增多,但是因为风量不足,一氧化碳和没有燃烧的瓦斯被抽到C路炉膛内进行燃烧。而多余的瓦斯燃烧不完全很容易带走炉膛热量,会导致C路瓦斯消耗量降低,从而使CD路瓦斯偏差相对较大。瓦斯燃烧不均匀,总瓦斯消耗量加大。针对这种情况需要对D路风门进行调整,开大10%后可以确保D路的瓦斯能够充分燃烧,有利于消除CD两路之间的瓦斯偏烧问题,同时能够降低瓦斯的总消耗量。对D路风门进行调整后, CD两路炉膛之间的温度偏差降到11℃左右,而总瓦斯消耗量降低了35m3/h。
三、延迟焦化装置加热炉运行注意要点
在延迟焦化装置运行过程中,加热炉是其中的主要设备之一。加热炉的能耗水平会在很大程度上影响延迟焦化装置的能耗情况。因此,需要重视对加热炉的能耗进行严格控制,同时要对加热炉在运行过程中的一氧化碳排放量进行合理控制,尽可能降低加热炉的运行能耗,减少一氧化碳排放量。在延迟焦化装置加热炉运行过程中需要从以下方面出发开展能耗管理工作,防止加热炉运行不当而出现偏烧问题,导致加热炉能耗增加,在加热炉实际运行时可以从以下方面出发对其进行管理,减少加热炉偏烧的发生概率:第一,在加热炉运行过程中,为了对炉膛温度偏差以及四路之间瓦斯偏烧情况进行有效控制,需要对风量进行精准调整,只有确保风门风量合适才能够节约瓦斯。保证各路之间以及炉膛的东西侧瓦斯均匀燃烧,能够防止局部炉管温度过高而导致的偏烧问题,可以防止在加热炉运行过程中装置停工清焦。可以确保加热炉长期安全稳定运行。与此同时,保证瓦斯均匀燃烧能够有效防止局部缺风导致一氧化碳大量生成,可以降低加热炉的一氧化碳排放量。第二,在加热炉运行过程中,针对各路间瓦斯偏烧的具体情况,需要调整瓦斯消耗量大的那一路风道阀门。可以根据具体的瓦斯消耗情况开大风道阀门,有利于消除偏烧问题。需要注意的是在对阀位进行调整时,可以按照每次调整10%进行操作。这样可以对风道阀门的调整精度进行合理控制,尽可能确保风道阀门处于合适范围内,保证瓦斯可以均匀充分燃烧。第三,在加热炉实际运行过程中,如果因为东西侧供风不均匀导致炉膛温度存在偏差,需要对每一个主燃烧器的风门进行精细调整。对风压大的主燃烧器需要关小风门,而风压小的主燃烧器需要开大风门,保证供风均匀才能够对炉膛温度偏差进行合理控制,使其在10℃之内。在对风门大小进行调整是,按照全部开度的1/5进行调整,可以根据具体的情况多次调整。这样有利于对风门大小进行精准控制,确保加热炉不同路炉膛内的风压处于合理范围内,保证炉膛温度均匀,有利于防止加热炉出现偏烧问题[2]。
四、结语
综上所述,在对延迟焦化装置加热炉偏烧问题进行研究的过程中,需要了解延迟焦化装置加热炉偏烧的具体原因,并根据具体问题采取有效对策进行解决。除此之外,在延迟焦化装置,加热炉运行过程中,需要加强加热炉能耗管理工作,防止加热炉偏烧的能耗增加,减少一氧化碳排放量,提高加热炉的运行效益。
参考文献:
[1]王龙飞, 马健, 孙大宽,等. 延迟焦化装置加热炉偏烧原因分析及对策[J]. 齐鲁石油化工, 2019(4).
[2]陆书贵, 王静, 吕景超. 延迟焦化装置加热炉炉管结焦原因及控制措施[J]. 文摘版:工程技术, 2015, 000(046):130-130.