a常压装置加热炉标定数据分析-论文.pdf

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1、第51卷第3期化工设吝与管道Vl01．5l】No．32014年6月PROCESSEQUIPMENT&PIPINGJun．20l45Mt／a常压装置加热炉标定数据分析江航(巾国石油工程建设公司华东设计分公司，山东青岛266071)摘要通过对中国石油某石化公司5Mt／a常压蒸馏装置常压炉标定数据与设计值的对比，找出加热炉设计参数与实际运行参数的差别，并分析差别的原因。对同类型加热炉设计和操作运行具有一定的指导和参考作用。关键词标定；热负荷；热效率；外壁温度；过剩空气系数中图分类号：TQ051；TH17文献标识码：

2、A文章编号：1009—3281(2014)03—0040—004中国石油某石化公司5Mt／a常压蒸馏装置加热1标定方法炉操作热负荷33Mw，设计热负荷为4O．62Mw，(1)常压炉运行数据由装置计量仪表计量。采用辐射室中问排管的立管立式炉，结构见图1。介(2)水、电、汽、燃料等动力消耗按装置汁量质油品分4管程从对流室上部进人加热炉，经对流表计量。室加热后进人辐射室，从辐射室顶部出加热炉。对(3)使用烟气在线分析仪监测常压炉烟气数据，流段还布置蒸汽排管。介质油品炉管材质为P5，蒸并给出热效率等有关数据。汽炉管材

3、质为P22。对流段设置声波吹灰器，组合式水热煤空气预热器布置在地面，设置一座75m落2常压炉运行状况分析地钢烟囱，其上设置了烟气在线分析仪，加热炉设常压炉运行参数见表1。计热效率92％。烟气组成见表2。该5Mt／a常压蒸馏装置于2011年9月8日一次2．1常压炉标定数据分析开车成功，已平稳运行2年。为评估该常压炉运行状2．1．1常压炉热负荷况，车间于2013年9月16日一9月18日对该加热本次标定期间装置原油加工量处于满负荷状态炉进行了标定。运行，对常压炉负荷重点进行了考察。常压炉炉膛操作最高温度为706℃，

4、此时热负荷为33Mw，设计为40．62MW。实际热负荷偏低的主要原是介质入炉温度设计为298℃，实际为316℃，高于人炉设计温度18℃，主要是因为流程中换热网络结垢较轻，换热器换热效果较好，导致人炉温度高(316℃)。在运行一段时间后，随着换热器换热效果变差，人炉温度会降低至298oC。在介质流量、m口温度不变的l?01日l前提下，热负荷会增加，达到设计热负荷。{00{l00i2．1．2过剩空气系数l00{l0町；；}00{ll；@0；l燃烧器操作过剩空气系数1．10～1．12，低于设计值‘·々_1—1—‘_

5、’’’——-1收稿日期：2013．02—20图1常压炉结构图作者简介：江航(1968一)，女，汀苏连云港人，高级]稗lJ巾。长Fig1CrudeHeaterconstructionaldrawing期从事石油化]_管式炉设计工作。2ol4年6月江航．5Mt／a常压装置加热炉标定数据分析表常压炉运行参数闪底油流量／(·h。)介质入口温度／℃介质出口温度／℃过剩空气系数c【炉膛温度／℃炉膛负压值／Pa炉外壁温度／℃加热炉热负荷w加热炉热效率，％空气进出预热器温度／℃烟气进出预热器温度／V烟气氧含量，％燃料气消耗量

6、／(kg·lr)O2，％co／(mL‘m一4．670注：烟气采样位置为弓1．15，可见燃烧器设计、选型较合理。但建议燃烧器60℃。加热炉设计规范SH／T3036-2012《一般炼油在过剩空气系数≥1．15操作，以使燃烧更完全、安全。装置用火焰加热炉》规定：在无风、环境温度为2．1．3排烟温度27℃条件下，辐射段、对流段和热烟风管道的外壁常压炉操作排烟温度为138℃，接近设计值温度应不超过82℃。辐射段底部外表面温度应不超140~C。为了避免烟气露点腐蚀，保证空气预热器正常过90℃。而《中国石油炼油与化工分公司

7、工艺加热设计寿命，必须保持空气预热器冷端烟气侧金属表面炉管理方法》规定炉体外壁温度≤60℃。炉体外壁温度在酸露温度之上。由于空气预热器烟气侧最低温度降低，减少了炉壁的散热损失，提高了加热炉热金属温度没有测量，于是控制空气预热器出口烟气温效率。但外壁温度也不是越低越好，如果衬里内温度，即排烟温度。一般考虑最低金属温度高于露点温度低于烟气的露点温度，还会导致露点腐蚀的发生，度8～15℃，最低排烟温度高．F最低金属温度8～14℃，加快保温钉等锚固件腐蚀，引起衬里脱落。同时外壁实际排烟温度高于最低排烟温度5～10℃，

8、因此实际温度的设置，受耐火材料投资价值的影响，单位体积排烟温度应高于烟气露点温度21-39℃。该燃料气燃工程造价和导热系数最小时，才是最经济，外壁温度烧后烟气的露点温度计算为100℃，此时计算排烟温60。C不一定是最合适的温度。度为21-39℃，因此，实际控制排烟温度设计为140℃。2．1．5加热炉热效率2．1．4炉体外壁温度常压炉操作热效率为92．4％～92．6，高于设计标定常压炉炉体外壁温度为4