加热炉空气预热器最佳设计

一、前言 加热炉是将燃料的化学能转化成热能的主要设备。由于其排烟温度一般较高,使得热损失偏大,直接影响加热炉的热效率。为了节约燃料消耗,提高加热炉的热效率,大多数厂家对烟气余热进行了回收。随着能源的紧张,烟气余热回收已显得日趋重要。 加热炉的余热最普遍的回收方式是利用烟气余热预热助燃空气。如图1所示的空气     

炼油装置加热炉节能途径与制约因素

加热炉是炼油装置的能耗大户,其节能水平对于提高炼油装置的节能水平具有重要意义。介绍了加热炉主要的节能途径：优化换热流程,降低加热炉热负荷;加热炉与其他设备联合回收余热;降低排烟温度、降低过剩空气系数、减少不完全燃烧损失、减少散热损失以提高加热炉热效率。探讨了上述节能途径的主要技术措施及应注意的问题。阐述了进一步提高加热炉节能水平的制约因素：降低排烟温度,要考虑经济性和露点腐蚀;过分降低炉外壁温度,会导致费用过高;预热空气温度过高对环保不利。提出了进一步提高加热炉节能水平的建议;认真净化燃料,降低露点温度;开发新的余热回收工艺;开发并应用“蓄热式高温空气预热贫氧燃烧技术”等新的燃烧技术;加强运行管理。     

高效回收锅炉烟气热能装置

回收锅炉烟气热量,预热助燃空气,改善燃料的着火和燃烧条件,降低排烟温度,是提高锅炉热效率的重要途径。本文从回收系统及应用,参数计算和技术经济效果等方面系统地介绍了利用回转再生式热交换器(以下简称热交换器)回收锅炉烟气热能装置,以使它在低秒锅炉的技术改造中发挥作用。     

连续蓄热燃烧技术在固体燃料加热炉应用探索

根据固体燃料燃烧的特点及高温空气燃烧技术原理,对连续蓄热燃烧技术在固体燃料加热炉上的应用进行了探索。搭建连续式蓄热固体燃料实验装置,对炉膛温度、烟气温度及助燃空气温度等参数进行测量分析,排烟温度可以控制在150℃以下,助燃空气预热温度低于高温烟气温度约100℃。当助燃空气预热温度波动30℃左右时,炉膛温度波动不高于3℃,可以满足多种加热工艺对加热精度的要求。测试结果表明,连续式高温空气燃烧技术可以应用在固体燃料加热炉上,通过对其烟气余热最大限度的回收,拓展了蓄热燃烧技术的应用领域。     

新建炼厂设计阶段提高加热炉热效率的措施

在炼油加工过程中,加热炉是能耗大户.对新建炼厂,在设计阶段提高加热炉热效率,对节能减排有重要意义.在设计过程中,采取燃料气脱硫等措施以降低排烟温度、降低空气过刹系数和漏风量等措施以降低过剩空气量、优化设计加热炉衬里以降低散热损失、优化余热回收系统方案和控制方案以提高烟气余热利用率和操作稳定性、利用装置废热预热助燃空气,...     

提高注汽锅炉运行热效率研究

根据油田注汽锅炉热平衡测算数据及结果分析,找出了其运行热效率低的原因。影响注汽锅炉运行热效率的主要因素是排烟温度和空气系数,测算分析表明,大部分注汽锅炉二者均超标。根据注汽锅炉特点提出了提高运行热效率的技术措施,即空气系数调节技术、化学清烟垢技术和烟气余热回收技术。工程应用表明,节能及经济效益显著。     

余热回收系统性能评价

一、概述 工业炉已在机械、冶金、化工等工业领域得到了广泛的应用,但由于其排烟温度较高,使得排烟热损失较大,热效率较低,因此,回收排烟余热对于提高热效率、降低产品能耗具有重要意义。 工业炉余热的常用回收方式是利用排烟余热预热助燃空气,此时,在不同的条件下具有三种不同的效果:(1)若炉内有效吸热量不变,由于预热空气后,进入炉内的物理显热增加,炉子燃料消耗量将下降;(2)若炉子燃料消耗量不变,由于空气温度提高,炉内温度上升,炉内有效吸热量将增加;(3)若进入炉内的化学热和物理显热之和不变,则预热空气一方面会使炉子燃料     

延迟焦化装置空气预热器水热媒节能改造

克拉玛依石化公司150×104t/a延迟焦化装置加热炉热管空气预热器存在露点腐蚀和快速失效的问题,分析其原因和北方冬季严寒的天气条件有关:尽管烟气外排温度高于露点温度,但烟气侧底部热管管壁温度低于露点温度。对此,提出了采用水热媒技术的解决方案。实际改造过程中,为降低投资成本并满足除氧水系统压力的要求,采用了扰流子水热媒组合式空气预热器。改造完成后,烟气外排温度从改造前的234℃降低到152℃,降低了82℃;热空气温度从改造前的100℃升高到256℃,升高了156℃;热效率从改造前的87.35%提高到90.74%,提高了3.39个百分点;多回收烟气余热1901.31kW,每年节能54.76GJ,节约燃料费用121.3万元。该技术的成功应用,彻底解决了热管空气预热器存在的露点腐蚀和快速失效问题,可以保证装置长周期高效运行。     

国内信息

ZFⅡ系列金属辐射换热器,是一种高效余热回收装置,它适用于各种排烟温度在800℃至1100℃的中小型火焰加热炉及热处理炉上。它可将燃烧所需的空气(煤气)预热到350℃左右,有效地回收了烟气余热,节约燃料在20%左右。该产品采用普碳钢和耐热     

水热媒空气预热器在CFB锅炉上的应用

介绍了水热媒技术在CFB锅炉排烟系统空气预热器技术改造中的应用,通过技术改造,进一步降低了锅炉排烟温度,提高了供风温度,从而使锅炉的综合热效率得到了进一步的提高,对锅炉的经济运行起到了促进作用。     

3．0Mt／a重催装置余热锅炉现状及节能技术改造

兰州石化公司炼油厂3．0Mt／a重油催化裂化装置的两台余热锅炉在运行中存在烟气侧运行阻力大、排烟温度高、省煤器给水入口温度低、存在尾燃等问题。采用翅片管结构省煤器、提高助燃空气温度、改造燃烧器、布置正压防爆固定旋转式蒸汽吹灰器对余热锅炉进行节能技术改造。改造后,两台锅炉炉膛压力分别由改造前的2.8kPa和2.7kPa降到1.9kPa和1.8kPa,余热锅炉烟气侧阻力降低;锅炉排烟温度由300℃降到205℃,烟气热量利用率和锅炉热效率得到提高;增设给水预热器后,省煤器给水温度及出水温度分别提高到150℃和240℃,外取热器及油浆蒸汽发生器多产蒸汽10t/h,两台锅炉总产汽量增加了60t/h,产生效益1908.42万元。     

300kt/a半再生催化重整装置能耗分析及节能措施

长庆石化300kt/a半再生催化重整装置由原料预处理系统、重整反应系统以及压缩机氢气循环系统组成,主要产品为高辛烷值汽油调和组分,副产氢气、液化气、轻石脑油.装置主要消耗燃料气、电、水等.其中,燃料气消耗占装置总能耗的比例最大,这部分能耗主要是为预加氢反应和重整反应提供反应热;其次为电耗.通过加强炉体密封、增加加热炉在线氧化锆分析仪,提高加热炉热效率;通过更换预加氢催化剂、根据加工量变化及时调整氢油比,实现操作参数的优化,降低加热炉燃料气消耗:通过优化工艺路线和换热网络,使总能耗降低13.67kg标油/t,其中电耗降低0.67kg标油/t,燃料气降低12.992kg标油/t.提出进一步降低加热炉排烟温度和空气氧含量,改变加热炉温度控制方式,对关键离心泵采用变频控制,采用先进控制系统,回收低温余热等多项建议,以实现装置的深度节能.     

延迟焦化加热炉存在问题分析与整改

惠州炼油420×104t/a延迟焦化装置加热炉采用美国FW公司双面辐射斜面阶梯炉,每台加热炉由6个辐射室、1个对流室组成。每个辐射管程设置单独的一个炉膛。共用的对流室安装在辐射室上,用于原料预热和蒸汽过热。该加热炉运行16月后,出现对流炉管结焦、排烟温度上升、部分炉管堵塞等问题。造成对流段结焦的主要影响因素,是回炼催化油浆以及注水温度相对偏低,导致渣油中沥青质析出;排烟温度高的主要影响因素是炉管结焦与对流段取热不足。对此,增加两排对流管、一排注水管、一排低低压蒸汽过热管。操作方面,主要优化措施有:停止催化油浆进焦化回炼,提高注水温度,注水方式从单点注水改为两点注水;同时平稳操作,减少焦粉携带。通过技术改造与操作优化,加热炉运行平稳,排烟温度显著降低,基本消除了加热炉对流段的结焦因素,加热炉在线清焦周期明显延长。     

燃气互换性与火焰稳定性研究

随着燃气品种增多，品质变化，燃气互换性和火焰稳定性成为燃气燃烧理论与技术中极有意义的课题。本文从火焰稳定、热负荷、排烟量３个方面来研究适合于锅炉动力及工业加热类的气互换性；推荐了ＢＦＧ＋ＣＯＧ置换ＣＯＧ的互换准则。     

扬子石化延迟焦化装置节能措施及实施效果

扬子石化0.8Mt/a延迟焦化装置由于建成较早,加工工艺落后,2011年综合能耗达到23.04kg标油/t。结合装置特点,实施燃料气、蒸汽及用水节能措施。燃料气降耗方面,对达到使用年限的加热炉空气预热器热管进行部分更换,加热炉效率由90%提高至92%;使用气体脱硫装置的富余0.5MPa蒸汽作为热源,对燃料气进行加热,减少燃料气实际耗量5.16%。蒸汽节能方面,利用富余0.5MPa蒸汽替代1.0MPa蒸汽,节省1.0MPa蒸汽用量5.11t/h;随着装置凝结水回收项目的竣工,计划改用凝结水替代部分大吹汽蒸汽;同时,现场消除蒸汽漏点,更换腐蚀、减薄的碳钢管线,将其材质升级为不锈钢。节水方面,使用硫回收净化污水替代工业水,节省工业水用量7000t/a;拟将装置各点排放的凝结水集中回收,补入装置除氧罐或放水罐,进一步节省工业水用量。上述措施的实施,使装置能耗由2012年的22.93kg标油/t降至2013年的21.25kg标油/t,降幅达7.3%。     

天津石化炼油节能优化措施及潜力分析

天津石化1000×104t/a炼油工程由3号常减压、2号加氢裂化、重整抽提、2号延迟焦化、2号柴油加氢、蜡油加氢、航煤加氢、2号硫磺回收等装置及储运系统和公用工程系统组成。炼油新区在设计中进行了能量综合优化,采取了一系列节能措施。在流程设置上,加氢装置采用热高压分离器流程和循环氢脱硫流程,一些装置采用热直供料,2号柴油加氢装置与航煤加氢装置实现了热联合。在低温热利用方面,设立高温热媒水系统,回收新区加氢装置低温热,用来加热热电部除盐水。设立低温热媒水系统,回收2号延迟焦化装置的低温热,冬季为新区装置采暖伴热提供热源,夏季为溴化锂机组供热。炼油新区各装置实施了节能优化,主要项目有:重整抽提装置蒸汽凝结水热能利用,2号延迟焦化和重整抽提装置部分蒸汽伴热改为水伴热,2号延迟焦化装置热出料流程优化。针对炼油新区在低压蒸汽平衡、中压蒸汽管网运行方面存在的问题,提出优化措施。     

提高湿蒸汽发生器燃油热效率

孤东采油厂注汽锅炉热效率测试分析显示,在平均注汽干度70％情况下,平均吨汽耗油量达68kg,比胜利石油管理局下发的湿蒸汽发生器标准(Q/SL0128-88)中规定的65kg高出3kg,但平均热效率只有84.5％,造成注汽成本偏高.对两台锅炉的排烟温度、过剩空气系数等进行测试表明,锅炉排烟温度高、过剩空气系数大,雾化参数不匹配,是影响热效率低,进而导致吨汽耗油高的主要因素.采取以下方法提高燃油热效率:强制停炉清灰,安装给水预热器,定期更换对流段腐蚀和结垢严重的翅片管,有效降低排烟温度;优化风门开度、油阀开度、燃油压力,确定合理的过剩空气系数;确定合理油温、合理雾化压力、合理油压,从而确定合理的雾化压力参数.上述措施实施后,在平均注汽干度70％情况下,吨汽耗油量为64.2kg,平均热效率为86.68％,节省燃油382.8t,产生直接经济效益114.8万元.     

Exergy analysis of solid-oxide fuel-cell (SOFC) systems

The exergy concept has been used to analyze two methane-fueled SOFC systems. The systems include preheating of fuel and air, reforming of methane to hydrogen, and combustion of the remaining fuel in an afterburner. An iterative computer program using a sequential-modular approach was developed and used for the analyses. Simulation of an SOFC system with external reforming yielded first-law and second-law efficiencies of 58 and 56%, respectively, with 600% theoretical air. Heat released from the afterburner was used to reform methane, vaporize water, and preheat air and fuel. When these heat requirements were satisfied, the exhaust-gas temperature was so low that it could only be used for heating rooms or water. Because of heat requirements in the system, fuel utilization (FU) in the FC was limited to 75%. The remaining fuel was used for preheating and reforming. Reduced excess air led to reduced heat requirements and the possibility of a higher FU in the FC. Irreversibilities were also reduced and efficiencies increased. Recycling fuel and water vapor from the FC resulted in first-law and second-law efficiencies of 75.5 and 73%, respectively, with 600% theoretical air, vaporization of water was avoided and the FU was greater.     

节能技术在新建芳烃联合装置中的应用

新建芳烃联合装置中节能技术被广泛应用:热联合技术将高温塔的塔顶和塔底物料作为低温塔的再沸热源,实现热源的联合应用,充分确保了低温热的二次利用,并且节约燃料和占地面积;传热效率更高、结构更紧凑的纯逆流板式换热器,换热效果突出,加热炉负荷显著降低;旨在预热空气、提高加热炉燃烧效率的烟气余热回收系统的应用,保证了每台加热炉热效率在90%以上,其板式空气预热器具有阻力小、不易积灰、结构紧凑、使用寿命长的优点;选用乙苯脱烷基型催化剂,乙苯单程转化率高(在70%以上),装置内部二甲苯循环量减少,从而降低了二甲苯分馏、吸附分离和异构化单元的规模,相应装置投资及能耗也得到一定程度的降低,其能耗比乙苯异构型催化剂的平均能耗降低5%左右;高效机泵、变频风机、高性能塔盘和精细控制系统的广泛应用,也是该装置的主要节能手段。