提升加熱爐運(yùn)行管理水平的有效途徑

楊佩佩（天津分公司裝備研究院）

在能源日益緊張的今天，加熱爐投資約占石油化工裝置的12%～18%，燃料消耗占全裝置能耗的60%～80%，是裝置的耗能大戶。提高加熱爐熱效率，減少燃料消耗，對(duì)企業(yè)節(jié)約能源、降本增效具有十分重要的意義。目前，天津石化分公司有10MW以上加熱爐43臺(tái)，總熱負(fù)荷為1877.418MW，如何在保證設(shè)備“安、穩(wěn)、長(zhǎng)、滿、優(yōu)”運(yùn)轉(zhuǎn)的前提下，提升加熱爐的運(yùn)行管理水平，促使加熱爐熱效率提高，降低燃料消耗，是公司降低裝置能耗、提高經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵點(diǎn)。

1 現(xiàn)存問(wèn)題

2010年天津石化分公司10MW以上加熱爐平均熱效率為91.13%，同比升高了0.51%。雖取得了較大進(jìn)步，但仍存在如氧含量偏高、SO2含量超標(biāo)、操作不穩(wěn)定、排煙溫度低導(dǎo)致的酸露點(diǎn)腐蝕等問(wèn)題。且管理上也存在有待提高的地方：1）車間對(duì)加熱爐管理較被動(dòng)。由于檢查與考核結(jié)果掛鉤，會(huì)出現(xiàn)臨時(shí)調(diào)爐，應(yīng)付檢查的情況。2）檢測(cè)與調(diào)節(jié)脫節(jié)，難以實(shí)現(xiàn)閉環(huán)操作。由于加熱爐運(yùn)行波動(dòng)較大，每月1次的檢測(cè)頻次較少，同時(shí)對(duì)整改問(wèn)題的改進(jìn)落實(shí)跟蹤不及時(shí)，督促改進(jìn)力度不大，就會(huì)發(fā)生檢測(cè)與調(diào)節(jié)脫節(jié)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)閉環(huán)操作的情況。這些都將使加熱爐難以穩(wěn)定高效持續(xù)運(yùn)行。

2 采取措施

2.1 變被動(dòng)管理為主動(dòng)管理，形成閉環(huán)操作模式

裝備研究院作為天津石化分公司的設(shè)備技術(shù)服務(wù)部門，每月對(duì)各作業(yè)部的加熱爐運(yùn)行狀況進(jìn)行檢測(cè)、檢查，以掌握其實(shí)際運(yùn)行和管理水平，分析影響被測(cè)加熱爐熱效率提高的主要因素，找出管理中的問(wèn)題，督促整改。

2011年，公司給各作業(yè)部配備了便攜式煙氣檢測(cè)儀，以便車間及時(shí)了解加熱爐日常運(yùn)行狀況，并在原加熱爐管理制度的基礎(chǔ)上，建立了新加熱爐周報(bào)制度，變車間的被動(dòng)管理為主動(dòng)管理，與原管理方式形成了一個(gè)完整的閉環(huán)操作，促進(jìn)了各作業(yè)部問(wèn)題的整改，加熱爐運(yùn)行狀況有了明顯進(jìn)步。

2.1.1 建立加熱爐周報(bào)制度，加強(qiáng)日常監(jiān)測(cè)

作業(yè)部每周對(duì)各加熱爐對(duì)流頂及余熱回收后的煙氣成分、排煙溫度、熱效率等進(jìn)行檢測(cè)，并記錄檢測(cè)時(shí)的工藝條件，以便車間及時(shí)作出調(diào)整，使加熱爐能夠長(zhǎng)期運(yùn)行在較高水平。同時(shí)，將檢測(cè)結(jié)果以周報(bào)形式反饋給裝備研究院，使其及時(shí)掌握各爐日常運(yùn)行中存在的問(wèn)題。

2.1.2 綜合分析，及時(shí)反饋，落實(shí)整改，形成閉環(huán)操作模式

裝備研究院分析周報(bào)數(shù)據(jù)，將發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)反饋回車間，便于車間及時(shí)作出調(diào)整。在月底檢測(cè)時(shí)，對(duì)周報(bào)中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行驗(yàn)證和著重落實(shí)。結(jié)合月檢測(cè)與周檢測(cè)數(shù)據(jù)，綜合分析各加熱爐運(yùn)行狀況，力求更全面準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并列出可整改問(wèn)題，由公司設(shè)備部向作業(yè)部下發(fā)。月底前，作業(yè)部將整改情況反饋回裝備研究院。后一月的檢查中，裝備研究院對(duì)整改落實(shí)情況進(jìn)行驗(yàn)證。每月裝備研究院對(duì)公司所有加熱爐的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行總結(jié)并做趨勢(shì)分析，查找存在的問(wèn)題。

同時(shí)為各加熱爐建立了臺(tái)賬，以便進(jìn)行氧含量、排煙溫度、熱效率等趨勢(shì)分析，并記錄檢測(cè)結(jié)果和存在問(wèn)題，可以更準(zhǔn)確地判斷加熱爐運(yùn)行中問(wèn)題產(chǎn)生的原因，預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的問(wèn)題。

以全公司8月檢查結(jié)果為例，共檢查46臺(tái)加熱爐，10MW以上的30臺(tái)。10MW以上加熱爐熱效率加權(quán)平均值91.55%，同比降低0.10%；氧含量加權(quán)平均值4.03%，同比降低0.29%；排煙溫度加權(quán)平均值154℃，同比升高4℃，趨勢(shì)見(jiàn)圖1。

圖1 10MW及以上加熱爐熱效率、氧含量、排煙溫度平均值及趨勢(shì)

通過(guò)趨勢(shì)分析，查找差距，結(jié)合各項(xiàng)檢測(cè)結(jié)果，找到影響因素，對(duì)可整改的問(wèn)題提出改進(jìn)建議。表1是8月對(duì)加熱爐檢查匯總的可整改問(wèn)題，表2是可整改問(wèn)題進(jìn)行落實(shí)驗(yàn)收的情況。

表1 加熱爐檢查可整改問(wèn)題匯總

通過(guò)實(shí)施以上措施，2011年共發(fā)現(xiàn)加熱爐可整改問(wèn)題58項(xiàng)，均采取措施落實(shí)了整改，提升了加熱爐的運(yùn)行水平，10MW以上加熱爐平均熱效率為91.59%，同比升高0.46%。

2.2 開(kāi)展勞動(dòng)競(jìng)賽，促升加熱爐管理水平

為做好節(jié)能降耗工作，2011年天津石化分公司開(kāi)展了加熱爐勞動(dòng)競(jìng)賽，對(duì)公司所屬10MW以上加熱爐進(jìn)行競(jìng)賽評(píng)比。評(píng)比依據(jù)由設(shè)備部負(fù)責(zé)組織制定，考核基準(zhǔn)分100分，包括現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試60分和專業(yè)管理40分，按照天津公司加熱爐勞動(dòng)競(jìng)賽管理辦法和考核細(xì)則，結(jié)合測(cè)試值和專業(yè)管理檢查，評(píng)出一、二、三等獎(jiǎng)，予以獎(jiǎng)勵(lì)。

表2 整改驗(yàn)收情況匯總

勞動(dòng)競(jìng)賽開(kāi)展以來(lái)，天津公司加熱爐熱效率得到了持續(xù)增長(zhǎng)，2011年三季度熱效率與2010年同期的對(duì)比見(jiàn)圖2。可以看出，雖然已近生產(chǎn)運(yùn)行末期，設(shè)備狀況較差，但由于開(kāi)展勞動(dòng)競(jìng)賽，加強(qiáng)了運(yùn)行和現(xiàn)場(chǎng)管理，與去年同期相比，2011年三季度加熱爐的平均熱效率提高了0.18%。2011年年底，根據(jù)全年勞動(dòng)競(jìng)賽成績(jī)，評(píng)選出煉油部重整抽提裝置四合一爐為天津公司標(biāo)桿爐，為其它車間在加熱爐的操作、管理上樹(shù)立了良好的榜樣。

圖2 2010、2011年三季度熱效率對(duì)比

2.3 加強(qiáng)巡檢與抽檢，保持加熱爐穩(wěn)定高效運(yùn)行

為了避免應(yīng)付檢查臨時(shí)調(diào)爐情況的發(fā)生，應(yīng)加強(qiáng)巡檢并不定期對(duì)各加熱爐進(jìn)行抽查。抽查的內(nèi)容除了現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)外，還包括對(duì)日常操作管理記錄的檢查，這樣可督促作業(yè)部重視日常管理，使加熱爐長(zhǎng)期運(yùn)行在高效狀態(tài)，做到最大程度的節(jié)能。

2.4 開(kāi)發(fā)“遠(yuǎn)程在線煙氣檢測(cè)系統(tǒng)”，實(shí)現(xiàn)在線評(píng)價(jià)與調(diào)節(jié)建議

目前普遍采用便攜式煙氣分析儀對(duì)加熱爐煙氣進(jìn)行分析，采集到的數(shù)據(jù)也只是階段性的，不能監(jiān)控加熱爐的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)；國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)缺乏綜合分析與利用，不能滿足優(yōu)化加熱爐運(yùn)行狀態(tài)的需要。

為了更好的節(jié)能降耗，裝備研究院主持開(kāi)發(fā)出一種遠(yuǎn)程智能化多點(diǎn)煙氣監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以準(zhǔn)確地反映加熱爐的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況，并提出調(diào)節(jié)建議便于操作人員及時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使加熱爐持續(xù)穩(wěn)定高效運(yùn)行，以達(dá)到節(jié)能降耗、減少有害排放的目的。該系統(tǒng)可分別在線顯示監(jiān)測(cè)點(diǎn)煙氣的O2、CO、SO2、溫度監(jiān)測(cè)值及熱效率、酸露點(diǎn)的計(jì)算值，并且當(dāng)檢測(cè)點(diǎn)溫度、CO等超出設(shè)定值時(shí)進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)滾動(dòng)顯示報(bào)警情況與調(diào)爐建議。還可選擇如實(shí)時(shí)曲線、歷史曲線、歷史報(bào)警等窗口界面，自動(dòng)生成報(bào)表，保存為EXCEL表格進(jìn)行打印。

2.5 注重總結(jié)各項(xiàng)檢測(cè)結(jié)果，為大修提供全面技術(shù)保障

加熱爐日常檢測(cè)不僅包括熱效率檢測(cè)、還包括運(yùn)用紅外技術(shù)的爐管、襯里檢測(cè)、酸露點(diǎn)檢測(cè)、負(fù)壓檢測(cè)等多項(xiàng)內(nèi)容。裝備研究院平日注重積累各項(xiàng)檢測(cè)數(shù)據(jù)，并對(duì)各加熱爐進(jìn)行全面分析，為大修制定檢修方案提供全面技術(shù)保障。具體措施如下：

1）對(duì)所有加熱爐進(jìn)行綜合檢測(cè)，加強(qiáng)總結(jié)，找出可能影響安全生產(chǎn)、影響效率、不利于環(huán)保的因素。

2）綜合評(píng)定加熱爐，進(jìn)行分析排序，確定改造項(xiàng)目。

3）制定優(yōu)化檢修方案，并根據(jù)日常檢測(cè)總結(jié)，完善爐管檢驗(yàn)方案。

3 實(shí)施效果

3.1 主動(dòng)管理，閉環(huán)操作，全面提升了加熱爐運(yùn)行管理水平

主動(dòng)管理、閉環(huán)操作模式的實(shí)現(xiàn)，借助總結(jié)與評(píng)比工作的開(kāi)展，加強(qiáng)巡檢、不定期抽查內(nèi)容的促進(jìn)，遠(yuǎn)程在線煙氣檢測(cè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)成功，使節(jié)能降耗工作取得了巨大的成效。2011年天津石化10MW以上加熱爐熱效率加權(quán)平均值為91.59%，同比上升了0.46%；氧含量加權(quán)平均值為4.50%，同比下降了0.13%；排煙溫度加權(quán)平均值為149.1℃，同比下降了3.5℃。共節(jié)約燃料約6257.7t，降本增效約3822.9萬(wàn)元。

3.2 重視總結(jié)，為加熱爐改造及檢修方案制定提供技術(shù)支撐

裝備研究院通過(guò)積累各加熱爐的檢測(cè)資料，全面了解其運(yùn)行狀況、設(shè)備情況及主要問(wèn)題等，不但為加熱爐改造方案提供了設(shè)計(jì)要求，并主持制定了天津石化2012年加熱爐大檢修優(yōu)化原則，確定了檢修重點(diǎn)。在改造與檢修時(shí)避免出現(xiàn)盲目改造與檢修的情況，確保了改造與檢修資金的使用效率。

日常檢測(cè)對(duì)檢驗(yàn)方案的補(bǔ)充，指導(dǎo)確定了重點(diǎn)檢驗(yàn)部位。由此可減少檢驗(yàn)工作的盲目性，避免開(kāi)車后出現(xiàn)由于漏檢造成的事故。

4 結(jié)束語(yǔ)

以上措施的實(shí)施進(jìn)一步完善了天津石化的加熱爐運(yùn)行管理制度，使向管理要效能取得了良好的收效，同時(shí)各部門能夠更全面、及時(shí)了解加熱爐的運(yùn)行情況，提高了對(duì)制約因素的整改效率，保證了加熱爐持續(xù)穩(wěn)定高效運(yùn)行，并為加熱爐檢修改造提供了指導(dǎo)，節(jié)約了檢修資金，消除了不安全因素，為進(jìn)一步開(kāi)展節(jié)能降耗工作提供了重要保障。