化工厂余热回收系统的供暖节能分析和改造技术.pdf

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1、化工厂余热回收系统的供暖节能分析和改造技术孙亚芳1陈鲁谦2(1山东润泽化工有限公司；2山东润泽化工有限公司)摘要：当前化工厂使用的余热回收系统一般是采用鼓、引风机的模式进行强制通风，利用挡板调节的同时导致大部分热量耗费在挡板上，并随着开度变小小耗能增加，以至于运行效率非常低下。本文结合化工厂余热回收系统加热炉的实际运行情况，分析其供暖节能存在的问题，提出对相关余热回收系统的改造和功能调整，确保化工厂余热回收系统的供暖节能高效和安全。关键词：化工厂；余热回收系统；节能改造目前，化工厂炼化装置呈现大型化、集群化、智能化的趋势，许多企业出于成本考虑，通常会采取节省占地面积，减小固定资产投资的

2、策略，对余热回收系统加热炉进行集中布局，目的是为了进一步节省空间占用，降低投资成本，但是这往往会造成节能供暖与余热回收之间无法兼顾，从而导致运行效率低下。1化工厂余热回收系统供暖节能分析1．1余热回收系统运行效率不高化工厂的余热回收系统采用的风机调速性能较差，常常导致运行点达不到甚至偏离最高效率点，从而无法全面衡量实际用风量的数量，为此通常以余热回收系统的最大风量和风压作为标准，往往不能匹配合适型号的话自然而然使用大型号设备，这样伴随着余热回收系统的长时间运行，既造成大量的能量损失和资源浪费，并且加剧设备损坏概率和降低使用寿命。1-2加热炉对流段排管不足化工厂的余热回收系统要求加热炉对

3、流段入口温度和介质换热温差保持在30～50℃左右是科学合理的，现行的加热炉设计过程中存在换热温差明显偏大，对流出IZl烟气温度偏高的缺陷，容易导致余热回收系统的低效率运行，还有可能形成炉内正压，给加热炉的操作带来安全隐患。1．3水平烟道出口布置有待改进化工厂的余热回收系统出IZl烟道采用水平联合烟道无法满足实际需求，如果要确保燃烧器正常燃烧的时候，无法实现辐射顶负压和炉膛烟气氧含量的有效匹配和有机控制，容易形成相关的其他炉膛压力的剧烈波动，带来安全隐患。现行的系统中存在炉顶压力低，炉体漏风量大，直接导致漏进炉内韵空气无法完全燃烧，对余热回收系统运行造成负面影响。1．4热管预热器立式布局

4、亟需调整化工厂的余热回收系统热管烟气侧结构采用立式布局不符合实际需求，对烟气中的灰尘清除产生不利影响，难以通过自重实现自清灰目的。而且，在热管预热器烟气氧含量偏低的情况下，燃料效率得不到保证，不完全燃烧使得燃料消耗大幅度增加。2化工厂余热回收系统改造设计2．1改造目标通过解决化工厂余热回收系统加热炉中鼓风机操作不稳定、对流段取热效率低下、抽口烟道流向不顺畅、预热器出121烟道受阻等问题，进一步提高余热回收系统热效率，减少燃料消耗，提升安全性能和可操作性。2．2改造设计(1)余热回收部分：为了优化余热回收系统，保持预热器框架的情况下，可以通过增加高温保护段的方式，并降低热烟道下行坡度，确

5、保烟气流动畅通无阻，降低大量的阻力损耗。并且结合热烟道框架得构造，调整热烟气出口流向，使其直接导入新增高温保护段。经过改造的鼓风机应确保位置一致，只是对出口风道进行调整，使得空气直接向上进入预热器，有效缓解当前鼓风机气流运行不畅的矛盾。(2)对流段增加介质排管长度：针对回收系统加热炉的整体构造，确保功能正常前提下，通过在对流顶新增介质排管，延长对流线。这样的设计能提高主介质的热效率，实现与烟气的高效热交换。此外，采用高温位烟气直接加热主介质，有助于提高加热炉的运行效率，减少燃料消耗和热能损失。(3)改变加热炉出口烟道流向：因为加热炉现有烟道的构成不利于远离水平烟道出口的进行排烟处理，从

6、而导致烟气对靠近水平烟道出I：1的正常排烟造成堵塞，影响烟气的有效输出。为了改善这种情况，需要对加热炉出lZl烟道流向进行改进，是的水平烟道角度从垂直进入调整为倾斜300-450之后顺着烟气进行排放，可以确保整个系统烟气的流动更加顺畅。(4)调整预热器出口烟道结构：由于系统预热器出口烟道结构比较复杂，形成一个弯多弯陡弯急的线路，使得系统内烟气流动阻力增大，加大电力消耗和热量损耗，也导致加热炉运行中能耗偏高。为了提高热效率，在已经增加高温保护段基础上，对冷烟道结构和走向进行合理布局和调整，可以使节能降耗效率得到提升。2．3改造效果通过进行系统改造后，将烟道挡板全部打通之后，利用永磁调速系

7、统有效控制鼓风机和引风机的转速，确保加热炉内氧含量及负压的正常供给，可以降低损耗和大量节约电能。一方面，由于维持电机低负荷运转，发热量大幅度下降，可以有效延缓系统绝缘子的老化。另一方面，由于风机转速变慢，进一步降低了叶轮的气蚀和段轴承的磨损速度。除此之外，电动机及风机之间弹性连接，可以有效降低电机的振动和启动负载，从而促进电流和振动变小，对设备起到了保护作用，从而提高系统的运行的稳定性和设备使用寿命。3结语通过余热回收系统的应用和不断优化，充分