1,福建采用强化传热技术改造延迟焦化装置加热炉

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1、采用强化传热技术改造延迟焦化装置加热炉摘要：福建炼油化工有限公司延迟焦化装置加热炉通过采用强化传热技术对燃烧器进行改造，取得了明显的效果：加热炉炉膛挡墙温度和辐射炉管管壁温度明显下降，分别由改造前的856℃、750℃下降到改造后的815℃、660℃，燃料气单耗由改造前的22.594kg/t下降到改造后的21.434kg/t，可降低装置能耗1.103kg标油/吨原料。采用强化传热技术对燃烧器进行改造不仅可降低了辐射炉管管壁温度，保证了加热炉的长周期安全运行,更重要的是可使燃料气单耗大大降低，达到节

2、能的经济效益。关键词：焦化加热炉强化传热改造节能1前言加热炉是延迟焦化装置的关键设备，它的作用是为整个装置提供热量，将原料加热，使其有足够的热量在焦炭塔里进行反应。加热炉运行状况的好坏直接影响到焦化装置的长周期运行和处理量的提高。由于延迟焦化加热炉特殊的工艺条件，它的设计需要满足较为苛刻条件：热传递速度快；高流速或短停留时间；压降小；炉膛的热分配合理，表面热强度均匀。2焦化加热炉存在的问题福建炼油化工有限公司延迟焦化装置由原中石化北京设计院（现SEI）设计，最初设计能力为0.40Mt/a，一炉两

3、塔，加热炉为卧管立式单面辐射加热炉（见焦化加热炉示意图）。辐射炉管水平设置在辐射室的两侧，炉底中央均匀布置着两排共26台ⅥB油气联合燃烧器。1997年4月公司实施4.00Mt/a改扩建工程,经中石化北京设计院核算设计，在不更换主体设计的条件下，主要对加热炉进行改造，通过改热进料，降低循环比，重新调整辐射、对流、注水各段热负荷等手段，将加热炉两排对流管改为辐射管、采用热管式空气预热器、热进料等方式使加热炉热负荷增加了50％，加热炉设计总有效热负荷提高到1640万大卡/时，辐射管平均热强度29470

4、大卡/平方米，装置的设计加工能力提高至60Mt/a。加热炉炉基本参数见表1。表1焦化加热炉设计数据表炉型数炉型：单室卧式管立式炉辐射室尺寸（mm）15000*4600*9200据烟囱数量及尺寸（mm）1个φ1800（内径）燃烧器数量：油气联合燃烧器26台吹灰器数量：DG-Ⅲ32台工艺设计数据加热炉总负荷（MW）19.092加热段名称辐射室对流室介质名称焦化油焦化油减压渣油过热蒸汽注水分段热负荷MW12.2332.333.320.241.06平均管壁热强度W/m229470241751504910

5、5952398介质流量kg/h91500915007500070681500入口/出口温度398/500370/398280/336191/244135/413入口/出口压力Mpa（abs）2.0/0.62.1/2.01.1/0.81.3/1.32.7/2.6入口/出口汽化率wt％0/400/100盘管设计数据炉管规格mmφ127*10φ127*10φ152*10φ89*8φ89*8管程数22132炉管类型/材质光/Cr9Mo光/Cr9Mo钉/Cr5Mo钉/20钉/20光/20炉管根数/炉管排数

6、7216/432/86/136/6，64/10钉头/翅片高度mm252525钉头/翅片间距mm161616钉头直径/翅片厚度mm121212每圈钉头个数1488钉头/翅片材质mmQ235-BFQ235-BFQ235-BF加热面积m2415.1092.24220.8124.24408.17燃烧设计数据燃料类型：燃料气环境温度，℃：20燃料低热值，kJ/kg：39444热空气温度，℃：160过剩空气系数，％：1.2烟气出对流室温度，℃：300燃料用量，kg/hr：1923烟气出辐射室温度，℃：848

7、空气用量，kg/hr：29333设计效率，％：90烟气流量，kg/hr：31309烟囱排放高度，m：46余热回收空气预热器型式热管空气预热器负荷，MW1.15空气用量，kg/hr29333烟气流量，kg/hr31309环境温度，℃20烟气出对流室温度，℃300热空气温度，℃160烟气出预热器温度，℃172空气侧风机型号Y4-73-ⅡNo12D烟气侧风机型号Y4-73-ⅡNo12D配用电机型号YA225M-6(30KW)配用电机型号YA225M-6(30KW)1997年7月，装置进行为期四天的负荷

8、标定，标定期间，装置日加工量1737-1830吨/天，负荷率96.5％-101.7％。由于1997年装置扩能改造是在原设计的基础上进行局部改造，因此，加热炉在改造后的运行过程中出现了一些问题，影响了装置的长周期运行。主要是改造后炉膛操作温度大幅度提高，炉管表面温度超高，局部炉管热负荷过大，全炉热负荷增加。2.1炉膛超温标定期间加热炉炉膛温度最高达到930℃，炉火火苗直达斜顶，局部炉管表面微呈暗红色，过热现象极其明显。2.2高温及过热段辐射管热强度超设计指标虽然标定计算辐射段炉管平均热强度不高，仅