加热炉大型化讲座

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1、加热炉大型化讲座--炼油加热炉大型化的问题与对策---1-目次一、常减压炉的大型化二、制氢转化炉的大型化三、焦化炉的大型化四、重整炉的大型化五、加氢炉的大型化-2-一、常减压炉大型化慨述常减压装置单套最大处理量国外1350万吨/年（印度），国内已建成800万吨/年（镇海、海南），正在设计1000万吨/年（大青岛）和1200万吨/年（惠州）大型化应特别注意降低能耗炉型及结构多流路防止偏流的措施保证长周期安全运转的措施大型化应特别注意降低能耗随着装置处理量的增大，能耗每降低一个百分点，其节能的绝对值都是很可观的(这一点

2、对各种加热炉都一样，后面不再重复)。降低能耗的主要途径有：①优化换热流程，降低加热炉热负荷。从前250万吨/年常压炉热负荷40~48MW，现在1000万吨/年常压炉热负荷仅70~80MW。换热终温前者~220℃，后者300~310℃。②提高加热炉热效率。大型化的加热炉一般设计计算热效率都要达到90~92%。当然，如果使用高硫劣质燃料，要得到如此高的热效率是很困难的。③采用变频送、引风机。大型化加热炉所用的送、引风机均很大，采用变频技术节能也十分显著。炉型及结构①常压炉和燃料油型减压炉宜采用立管炉，润滑油型减压炉或深

3、拔减压炉宜采用卧管炉②当用立管炉时，过去30MW以上不宜用圆筒炉而应采用箱式炉的限制已被突破，因为新标准（SH/T3036-2003）无此规定，反而规定了箱式炉的高宽比与圆筒炉的高径比一样，最大2.75，最小1.5。这样，两者的占地面积、炉管用量、高合金炉管支撑件、炉衬材料等都差不多，而钢结构箱式炉要比圆筒炉多30%左右，见下表。据此，大型化的立管炉，热负荷在60MW以下的也可设计成单台对流-辐射型圆筒炉，60MW以上的也可以设计成双胞胎圆筒炉，即两个圆筒形辐射室，一个或两个对流室，而总烟道和烟囱只有一个。③卧管炉

4、采用大弯管套小弯管结构在一个箱式炉膛内可排4流路，双室箱式炉可排8流路。多流路防止偏流的措施①各流路水力学对称。即各流路水力长度基本相等。②分支流控。即在入口支路上设置流量变送器和控制阀，保持各流路流量均匀。这种方法只能将各路汇合后的总出口温度保持在规定的范围内，而各支路出口温度可能超过规定。为改善这种情况，推荐采用支路均衡控制。③支路均衡控制。其调节方法为：保持通过加热炉的总流量一定，而允许支路流量有变化；各支路的出口温度自动与炉总出口温度比较，通过公式计算自动调节各支路的进料流量，维持各支路的温度均衡。保证长周

5、期安全运转的措施大型化加热炉的非正常停工带来的损失将是巨大的。因此保证其长周期安全运转十分必要。这主要通过设备本身及其自控安全保障系统来实现（这一点对各种加热炉都一样，后面不再重复）：①选好炉管及其连接件材料，以保证炼劣质原油时能长周期安全运转。②设置燃烧器熄火保护系统—长明灯、长明灯离子棒火焰监测器、红外或紫外火焰监测器。③设置送、引风机、烟道旁通挡板和自然通风门之间的联锁报警系统，预热回收故障时自动切换成自然通风操作。④辐射室出口和对流室出口烟气温度突然大幅升高时报警，可能是炉管烧穿或别的火灾事故，必要时紧急停

6、炉。二、制氢转化炉的大型化概述转化炉大型化的要求炉型转化管管系国内全冷壁下集气管的研发SEI全冷壁下集气管技术特点概述随着炼油加工原油劣质化和重质化比例的逐年增大，而油品需求结构又向轻质化转变，以及环保对清洁燃料的要求日渐提高等因素的影响，加氢装置已成为炼油厂提高产品品质，增加经济效益必不可少的加工手段。作为提供氢源的制氢装置及该装置的核心设备转化炉必将得到迅速发展。工业氢气的生产方法很多,煤或焦炭水煤气法，渣油或重油部分氧化法，烃类水蒸汽转化法，炼厂富氢气体净化分离法，电解水法等。由于轻烃蒸汽转化法工艺成熟可靠，

7、投资低廉，操作方便，炼油厂90%的制氢都采用此法。随着炼油装置的大型化，制氢转化炉也逐渐大型化。国外已建成单台120000Nm3/h，国内已建成最大的60000Nm3/h。从经济和目前机械设计的可能性而言，单台转化炉最大在140000~150000Nm3/h为宜。-10-转化炉大型化的要求转化炉的大型化不能是简单的一加一等于二，要是这样，现在10000Nm3/h转化炉用56根（无预转化，有预转化44根）转化管，120000Nm3/h转化炉就要用672（528）根转化管。这样的大型化恐怕很难实现。转化炉大型化的关键主

8、要在于以下几点：①改进催化剂性能，提高空速，提高转化管传热强度和转化气出口温度，从而提高转化率，减少转化管数量。目前，在有预转化的情况下，每10000Nm3/h国外约用32根转化管，而国内用44根。120000Nm3/h国外约用384根转化管，而国内要用528根。转化管表面传热强度国外已达85~91kW/M2，而国内仅45~50W/M2。转化气出口温度国内最