淺議提高加熱爐運(yùn)行效率的策略及方式

李柘

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)社會得到長足發(fā)展，對能源的需求量不斷加大，而石油資源作為支撐我國工業(yè)發(fā)展的支柱，應(yīng)該對其整體的利用過程提高重視。在石油開采的整體進(jìn)程之中，加熱爐作為重要設(shè)備起到了十分關(guān)鍵的作用，加熱爐的運(yùn)行效率和石油開采效率之間關(guān)系密切，基于此，本文首先探討了加熱爐在運(yùn)行過程之中所面臨的問題以及導(dǎo)致其效率低下的原因，并針對這些主要問題，提出了提高加熱爐運(yùn)行效率的相關(guān)策略以及方式，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：石油開采;加熱爐;運(yùn)行效率;策略及方式

在石油開采這一生產(chǎn)作業(yè)活動之中，加熱爐設(shè)備起到了十分關(guān)鍵的作用，從目前來看，我國在工程實(shí)際之中應(yīng)用的加熱爐預(yù)期效率已經(jīng)達(dá)到了較為可觀的程度，但是在實(shí)際運(yùn)行的時候，往往加熱爐的實(shí)際效率大大低于預(yù)期效率，普遍的效率均在80%-85%之間，這就間接的導(dǎo)致了石油的開采以及生產(chǎn)成本進(jìn)一步的增加?；谝陨希挛氖紫葘訜釥t在運(yùn)行過程中效率低的原因進(jìn)行簡要闡述。

1 加熱爐在運(yùn)行過程中效率低的原因

1.1 空氣指數(shù)對加熱爐運(yùn)行效率的影響

加熱爐在具體的生產(chǎn)實(shí)踐當(dāng)中，可以提供對燃料燃燒空氣的總量數(shù)值，同時將此數(shù)值與在理論標(biāo)準(zhǔn)下的加熱爐空氣總量進(jìn)行比較，從而可以形成一個空氣指數(shù)的概念。在這種概念之下，若是空氣指數(shù)的數(shù)值是比較大的，就說明此時在加熱爐內(nèi)部是具有比較充分的空氣的。這會使得燃燒進(jìn)行的相對充分，充分地燃燒就會導(dǎo)致加熱爐排煙量的增大，東多余部分熱量的散失就是由于煙氣的過量排放而造成的，這會導(dǎo)致加熱爐的運(yùn)行效率被進(jìn)一步的拉低。相反，如果空氣指數(shù)的計算數(shù)值較小，同樣也會對加熱爐的運(yùn)行效率起到不利的影響，這是因?yàn)楫?dāng)空氣指數(shù)較小時，加熱爐內(nèi)的氧氣含量不足，導(dǎo)致燃燒反應(yīng)進(jìn)行的不完全、不充分，這樣就大大增加了資源的消耗，從而導(dǎo)致運(yùn)行效率下降，所以，在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中需要注意合理控制加熱爐空氣指數(shù)。

1.2 排煙溫度對加熱爐運(yùn)行效率的影響

在加熱爐整體的運(yùn)行過程之中，有一個環(huán)節(jié)會開展換熱工作，在這一階段所派出的煙氣的溫度就是排煙溫度，如果加熱爐的排煙溫度較高就會導(dǎo)致加熱爐的熱消耗損失增加，在一定程度上減少了用于生產(chǎn)過程之中的能量，從能量守恒的角度來看，過高的排煙溫度會對加熱爐的效率造成不利影響。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)現(xiàn)實(shí)，當(dāng)加熱爐排煙溫度高出合格指標(biāo)50℃以上時，鍋爐效率大約下降3%-5%作用，當(dāng)加熱爐的排煙溫度高于合格指標(biāo)90℃以上時，效率的下降會超過5%，可見排煙溫度若是大幅度高于額定溫度，其會對加熱爐的運(yùn)行效率造成較大影響。因此，在實(shí)際工程的應(yīng)用當(dāng)中，需要合理控制排煙溫度。

1.3 散熱損失超標(biāo)對加熱爐運(yùn)行效率的影響

散熱損失超標(biāo)也是導(dǎo)致加熱爐效率降低的關(guān)鍵因素。造成這一現(xiàn)象的原因是兩方面的，一方面，在對加熱爐進(jìn)行設(shè)計制造的時候，若沒有對爐內(nèi)進(jìn)行合理的保溫設(shè)計，或保溫設(shè)計與加熱爐的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)不匹配，就會導(dǎo)致加熱爐內(nèi)的散熱標(biāo)準(zhǔn)要高于設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，這種情況會拉低加熱爐的運(yùn)行效率，從第二方面來講，在使用加熱爐的過程之中，若是爐內(nèi)的溫度分布不均勻，會導(dǎo)致某一部分的散失熱量較高，從而對加熱爐的整體使用效果產(chǎn)生較大影響。所以，在設(shè)計加熱爐的過程之中需要對散熱損失進(jìn)行合理的設(shè)計計算并采取相應(yīng)的保溫措施。

1.4 負(fù)荷對加熱爐熱效率的影響

在實(shí)際的生產(chǎn)活動之中，加熱爐的運(yùn)行負(fù)荷是在實(shí)時變化的，由于缺乏相應(yīng)的技術(shù)監(jiān)督手段以及技術(shù)檢測裝備，往往在實(shí)際應(yīng)用過程之中，加熱爐的運(yùn)行效率沒有辦法實(shí)現(xiàn)最大化，同時，由于加熱爐之中加熱的物質(zhì)具有比較復(fù)雜的組成成分，在長周期的運(yùn)行之下，爐內(nèi)會產(chǎn)生較為嚴(yán)重的無關(guān)物質(zhì)沉積的現(xiàn)象，這也會導(dǎo)致其運(yùn)行效率增加，還有些時候，專業(yè)維護(hù)人員并沒有對加熱爐進(jìn)行定期的停機(jī)檢查維護(hù)，若不進(jìn)行定期的維護(hù)檢查，就會導(dǎo)致爐內(nèi)保溫脫離情況的發(fā)生，出現(xiàn)這種情況就會大大的影響加熱爐的運(yùn)行效率，總的來說，若是加熱爐由于上述原因?qū)е乱恢痹诘拓?fù)荷狀態(tài)下工作，其效率也會大打折扣。

2 提高加熱爐運(yùn)行效率的措施

2.1 控制過剩的空氣系數(shù)

燃料氣體在燃燒過程中在通常情況下是無法在理論計算值下完全燃燒的，在這種情況下就需要增加適量的過剩氣體。燃料在燃燒中所使用的實(shí)際空氣量與理論空氣量的比就是過?？諝庀禂?shù)。如果該系數(shù)太大，那么煙氣就會將較多的過?？諝鉄崃繋ё?。燃料性質(zhì)、燃燒器性能、爐體密封性、加熱爐自身的測控水平對過?？諝庀禂?shù)有直接影響。首先從燃料性質(zhì)方面考慮，氣體燃料與空氣發(fā)生反應(yīng)時需要進(jìn)行相對精細(xì)的操作，使得氣體燃料與空氣發(fā)生均勻的混合，否則則會出現(xiàn)火焰發(fā)飄的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象會大大加大加熱爐安全生產(chǎn)的危險系數(shù)。

從第二方面燃燒器性能來講，需要盡量保持加熱爐內(nèi)的均勻受熱，這是因?yàn)椋瑸榱吮苊鉅t管長時間的收到火焰的作用，并且在受熱均勻時，低氧條件下也可以將反應(yīng)進(jìn)行的相對完全。燃燒器的能量需要與加熱爐的負(fù)荷進(jìn)行匹配計算，防止加熱爐內(nèi)出現(xiàn)局部過熱的現(xiàn)象，還需要盡可能地保證爐管表面的均勻熱度。確保燃燒其中的過剩空氣系數(shù)恰當(dāng)，會大大的提高熱爐的運(yùn)行效率，為達(dá)到這一效果，可以在工程作業(yè)過程之中對燃燒器的風(fēng)門開度進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)與控制。

第三方面，從爐體密封性能這一方面來看，由于在某些時刻需要在負(fù)壓的狀態(tài)下對加熱爐進(jìn)行相關(guān)操作，這時若是加熱爐爐體的密封性能達(dá)不到相關(guān)的要求，就會使得部分空氣進(jìn)入到爐內(nèi)之中，這會對燃燒器之內(nèi)所發(fā)生的燃燒反應(yīng)造成影響，在一定概率上會使得輻射段的煙氣具有比較高的含氧量。在看火孔打開的情況下也會導(dǎo)致空氣進(jìn)入使得加熱爐運(yùn)行效率大大下降，基于此，需要在生產(chǎn)操作之中嚴(yán)格遵守規(guī)范要求，及時關(guān)閉看火孔，控制過剩空氣系數(shù)。

2.2 控制排煙溫度

從目前的技術(shù)能力來看，想要合理的控制排煙溫度，最好的方法就是將節(jié)能涂料涂刷到加熱爐之上，使得爐管自身對于輻射的吸收效率進(jìn)一步提高，這樣就從側(cè)面降低了排煙溫度，同樣的是，將遠(yuǎn)紅外節(jié)能涂料涂刷到加熱爐的受熱表面之上，受熱面對于輻射的吸收率也會提高，排煙溫度也會得到降低。從另一個角度考慮，想要進(jìn)一步降低排煙溫度還可以設(shè)置有效的煙道調(diào)節(jié)擋板，煙道擋板主要是利用了加熱爐內(nèi)的壓力控制遠(yuǎn)離，避免加熱爐內(nèi)出現(xiàn)大程度的負(fù)壓，通過這種手段對爐內(nèi)的壓力進(jìn)行調(diào)控，從而對于進(jìn)入爐內(nèi)的空氣質(zhì)量流量進(jìn)行合理調(diào)控。在加熱爐的實(shí)際運(yùn)行過程當(dāng)中，需對其擋板開度進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而達(dá)到控制排煙溫度的目的。

2.3 減少散熱損失

想要減少散熱損失，可以從兩方面著手。第一個方面，可以在設(shè)計加熱爐的時候增強(qiáng)對其爐內(nèi)保溫程度參數(shù)的確定，降低加熱爐內(nèi)的熱損失，從保溫材料的選擇來看，可以盡量選擇高溫輻射材料，進(jìn)一步增強(qiáng)爐內(nèi)的隔熱能力，減少熱量的散失。第二，定期檢查并維修加熱管路，在使用周期較長后，需要對設(shè)備進(jìn)行定期的維護(hù)，檢查保溫材料是否在使用的過程之中出現(xiàn)脫落等現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)問題及時解決問題，減少散熱損失。

2.4 合理控制加熱爐熱負(fù)荷

加熱爐作為煉油裝置系統(tǒng)的主要部件之一，其特點(diǎn)就是在不同的換熱過程之中熱負(fù)荷也會發(fā)生改變，在最近紀(jì)念，石油加工的換熱流程進(jìn)行了相關(guān)的調(diào)整，整體煉油裝置的性能發(fā)生了改變。增強(qiáng)了換熱終溫，減少了加熱爐內(nèi)部對于燃料的消耗。除此之外，及時的清洗冷環(huán)設(shè)備，定期維護(hù)檢修管束，發(fā)現(xiàn)問題及時解決問題，用新型的陶瓷纖維保溫材料對以往材料進(jìn)行替換，據(jù)可以達(dá)到合理控制加熱爐熱負(fù)荷的效果，進(jìn)一步提高加熱爐的運(yùn)行效率。

3 結(jié)束語

總的來說，想要進(jìn)一步提高石油開采效率，就需要進(jìn)一步提高加熱爐的運(yùn)行效率，可以采用控制過剩的空氣系數(shù)、合理控制加熱爐熱負(fù)荷、控制排煙溫度、減少熱損失這幾個角度進(jìn)行考量，采取涂抹節(jié)能涂料，設(shè)置調(diào)節(jié)煙道擋板等手段控制加熱爐的運(yùn)行狀態(tài)，從而增強(qiáng)加熱爐的運(yùn)行效率，提高石油開采生產(chǎn)作業(yè)的總體效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]王張，宏英.提高轉(zhuǎn)油站加熱爐運(yùn)行效率技術(shù)研究[J].石油石化節(jié)能，2016，6（8）：18-20.