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过剩空气控制-焦化加热炉

作者: 兴罡石化设备| 时间:2017-07-12 08:49:34 | 点击次数:

 加热炉是靠燃料燃烧供给热量的,在工业炉中,燃料不可能在化学平衡的空气量(理论空气量)下完全燃烧的,总是要在有一定过剩空气量的条件下才能完全燃烧。燃烧所用实际空气量与理论空气量之比叫做过剩空气系数α。一般炼油加热炉正常的过剩空气系数在烧气时为α=1.05-1.15,烧油时为α=1.15-1.25。在实际操作中,如果过剩空气量增加,排烟时大量的过剩空气将热量带走排入大气,使排烟损失增加,热效率降低。由于过剩的空气是在排烟温度下排入大气的,所以排烟温度越高,过剩空气带走的热量就越多,对热效率的影响也就越大。图12表示在不同排烟温度下,过剩空气系数α每增加0.1对热效率下降值的影响。由此可见,降低过剩空气系数可以有效地减少排烟损失,提高热效率。

排烟温度-洛阳兴罡石化设备有限公司降低过剩空气系数的办法很多。首先是要选用性能良好的燃烧器,保证在较低的过剩空气系数下完全燃烧;其次是在操作过程中管好三门一板(风门、气门、油门和烟囱挡板),确保管式炉在合理的过剩空气系数下运转,既不让过剩空气量太大,也不因过剩空气不够而出现不完全燃烧;再者是应做好管式炉的堵漏,因为炼油管式炉几乎都是负压操作的,如果看火门、人孔门、弯头箱门等关闭不严或炉墙有泄漏之处,从这些地方漏入炉内的空气一般都不参与燃烧而白白带走热量。   12 过剩空气系数对热效率的影响

国内目前焦化炉一般均在辐射室出口设置氧化锆以监测加热炉过剩空气量。正常操作时,氧化锆指示的氧含量应控制在3-4%之间。未投用余热回收系统时,炉底气动风门应打开,通过调节每个燃烧器的进风口处蝶阀调节空气用量以控制烟气中氧含量。投用余热回收系统后,炉底气动风门应处于全关位置,每个燃烧器的进风口处蝶阀及各支风道上调节挡板应尽量处于全开位置,其作用为各炉膛及各燃烧器进风量的微调,由空气鼓风机入口挡板开度或鼓风机电机转速控制烟气中氧含量,这样可保证所有风道及空气预热器内的空气正压均达到最小值,从而最大可能减少了空气的泄露量,减少了热量损失。开工初期氧含量可控制在6%以内,以便能得到较好的火焰形状,操作正常后应缓慢降低到3%左右

对于对流室加热减压渣油的焦化炉,过剩空气系数的大小对减压渣油出对流室温度还有着不利的影响。表6为某厂焦化加热炉在设计工况下不同过剩空气系数的计算数据:

6、过剩空气系数对热效率、减压渣油出对流室温度的影响

过剩空气系数

烟气中氧含量 MOL%

对流减渣出炉温度℃

对流减渣吸热量 MW

计算热效率

%

1.15

2.50

328

6.13

91.1

1.25

3.86

339

6.76

90.2

1.35

5.02

350

7.40

89.3

1.45

6.04

361

8.05

88.3

由上表可以看出,过剩空气系数增加将导致对流减渣出炉温度升高、加热炉热效率下降,加热炉燃料消耗增加。当过剩空气系数超过1.45时,对流减渣出炉温度将大大高于设计值,严重时可造成对流管管内结焦,影响装置正常生产。另外在较大的过剩空气系数下操作还可造成烟气中氧含量增加,从而加速炉管表面氧化爆皮,缩短炉管使用寿命。氧含量偏高时还使得烟气中二氧化硫转化为三氧化硫的速度加快,在较低温度下三氧化硫和烟气中冷凝水生成硫酸,造成设备低温部位的露点腐蚀。氧含量偏高时还使得烟气中氧化氮生成量增加,使得加热炉排放的有害污染物增加。基于以上种种原因,加热炉采用大的过剩空气系数操作是有百害而无一利的,操作中应严格控制过剩空气量。

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