高俊杰

摘要：在乙烯裝置中，裂解爐是一個(gè)重要的組成部分，裂解爐熱效率的高低直接影響到乙烯裝置的整體運(yùn)行效率。本文在對(duì)裂解爐熱效率低的影響因素進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，探究了相關(guān)的改進(jìn)措施，旨在促進(jìn)乙烯裂解爐熱效率的提高，實(shí)現(xiàn)化工的節(jié)能減排生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：裂解爐；熱效率；影響因素；改進(jìn)措施

裂解爐是乙烯裝置中的重要組成部分，也是一個(gè)高耗能設(shè)備，提高裂解爐熱效率是提高整個(gè)乙烯裝置運(yùn)行效益的關(guān)鍵。而在實(shí)際運(yùn)行中，由于各方面因素的影響，裂解爐的熱效率往往較低，因此加強(qiáng)有關(guān)影響因素及改進(jìn)措施的探究意義重大。

一、裂解爐熱效率低的影響因素分析

（一）設(shè)備原因

一是爐膛內(nèi)襯里材料老化或安裝不到位。對(duì)流室爐墻散熱與輻射室爐墻散熱是爐墻散熱的兩個(gè)主要方面，為了減少熱量的損失，爐墻涂有一層保溫材料，完好的爐墻保溫襯里可以有效的將熱量進(jìn)行阻擋反射，進(jìn)而減少經(jīng)過(guò)爐墻外鋼板傳導(dǎo)失去的熱量。但是隨著運(yùn)行的時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)，爐膛內(nèi)襯里的保溫材料就會(huì)老化甚至損壞，爐膛內(nèi)熱量就會(huì)大量損失。而如果爐膛襯里安裝不到位，同樣也會(huì)影響裂解爐的熱效率。二是進(jìn)出爐膛的對(duì)流段模塊密封不嚴(yán)。為了防止外界冷空氣的進(jìn)入而造成對(duì)流段熱量損失，應(yīng)對(duì)進(jìn)出爐膛的對(duì)流段模塊進(jìn)行密封處理，如果密封性不好，在對(duì)流段積灰嚴(yán)重的情況下就很容易導(dǎo)致二次燃燒現(xiàn)象，這樣不僅損失熱量，而且還可能損壞對(duì)流段爐管。三是火嘴情況?；鹱煸陂L(zhǎng)期的運(yùn)行中可能存在堵塞的情況，而一旦堵塞就會(huì)影響爐膛內(nèi)部的熱量分布不均勻，進(jìn)而影響裂解爐的熱效率。

（二）裂解爐煙氣的氧含量

一般情況下，在同等排煙溫度下，過(guò)?？諝庀禂?shù)越高相應(yīng)的熱效率就會(huì)越低，也就是說(shuō)煙氣熱回隨著過(guò)?？諝庀禂?shù)的升高而增加，因此裂解爐煙氣的氧含量偏高也是導(dǎo)致裂解爐熱效率低的一個(gè)原因。而裂解爐煙含氧量偏高的原因主要有以下幾方面：一是原燃燒器燒嘴設(shè)計(jì)不夠科學(xué)合理。燒嘴孔徑偏小、位置高度不合適等都會(huì)影響燃料氣的反射速度及線路，從而導(dǎo)致火焰添爐等情況的發(fā)生，而為了避免這種現(xiàn)象操作人員只能加大風(fēng)門(mén)開(kāi)度，進(jìn)而增加爐膛內(nèi)的含氧量。二是部分裂解爐對(duì)流段漏風(fēng)。裂解爐對(duì)流段密封不好就會(huì)使得煙氣中的含氧量增加，從而影響裂解爐的熱效率。三是裂解爐風(fēng)門(mén)調(diào)節(jié)不精確。通過(guò)控制風(fēng)門(mén)開(kāi)度的大小可以對(duì)裂解爐的火焰燃燒狀況進(jìn)行調(diào)節(jié)，因此風(fēng)門(mén)系統(tǒng)調(diào)節(jié)的精確度很關(guān)鍵。但是由于有些裂解爐裝置的風(fēng)門(mén)系統(tǒng)采用的是人工操作，缺乏統(tǒng)一的火焰調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)，使得風(fēng)門(mén)調(diào)節(jié)彈性大，火焰燃燒狀況不穩(wěn)定，從而增加氧含量。

（三）裂解爐的排煙溫度

相比于煙氣的氧含量而言，裂解爐的排煙溫度對(duì)熱效率的影響更大，尤其是在管式裂解爐中，熱損失更大，裂解爐熱效率也就越低。而裂解爐排煙溫度過(guò)高主要受以下幾方面因素影響：一是對(duì)流段有積灰。雖然乙烯裝置裂解爐的對(duì)流段一般都設(shè)有中壓中壓吹灰系統(tǒng)，但是在長(zhǎng)期的使用中，對(duì)流段就會(huì)出現(xiàn)積灰，加上不能進(jìn)行在線維護(hù)，積灰就會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重，到一定程度就會(huì)影響到吹灰系統(tǒng)的正常運(yùn)行甚至導(dǎo)致故障，進(jìn)而使得排煙溫度升高，損失大量熱量。二是原料結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。對(duì)于乙烯裝置裂解爐的原料是有一定的投用比例要求的，輕質(zhì)原料投用比例過(guò)高會(huì)增加裂解溫度，進(jìn)而使裂解爐排煙溫度升高。

二、提高裂解爐熱效率的改進(jìn)措施

（一）減少爐墻的熱量損失

要有效提高裂解爐的熱效率，減少爐墻的熱量損失是一個(gè)重要的方面。首先，應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)裂解爐的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行日常操作，避免設(shè)備超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)；其次，要加強(qiáng)裝置的日常檢查與維修，定期檢查爐墻內(nèi)襯里保溫材料情況，對(duì)于襯里損壞嚴(yán)重的情況下要進(jìn)行徹底的更換，同時(shí)加強(qiáng)燃料氣壓力、爐膛負(fù)壓及火嘴等影響因素的控制，一旦發(fā)現(xiàn)異常就要進(jìn)行優(yōu)化或整改，以以確保裝置的運(yùn)行狀態(tài)。此外，要加強(qiáng)監(jiān)督，確保對(duì)裝置操作、檢修的規(guī)范性，以及對(duì)存在的問(wèn)題能夠得到切實(shí)有效的落實(shí)，確保工程質(zhì)量，減少爐膛內(nèi)熱量損失，提高裂解爐熱效率。

（二）運(yùn)用空氣預(yù)熱技術(shù)，科學(xué)改進(jìn)漏風(fēng)處

裂解爐在運(yùn)行過(guò)程中，燃料的燃燒會(huì)使空氣的溫度升高，采用空氣預(yù)熱技術(shù)，可以有效的改善爐膛內(nèi)的燃燒條件，提高燃料燃燒的效率，加快燃燒反應(yīng)速度，從而降低過(guò)?？諝庀禂?shù)，提高熱效率。此外，要對(duì)裂解爐漏風(fēng)處進(jìn)行科學(xué)的改進(jìn)。裂解爐中的底部點(diǎn)火孔、關(guān)火孔等屬于漏風(fēng)處，可以采取合理的改進(jìn)措施以減少漏風(fēng)。比如在點(diǎn)火孔處設(shè)計(jì)旋片式風(fēng)門(mén)，為避免關(guān)火孔在長(zhǎng)期的使用中變形而出現(xiàn)縫隙，可在蓋板處采用模塊化保溫，同時(shí)增加保溫墊，以提高爐體的密封性，避免漏風(fēng)造成熱量損失。

（三）加強(qiáng)裂解爐火焰管理，降低排煙溫度

為提高裂解爐風(fēng)門(mén)調(diào)節(jié)的精確度，以達(dá)到優(yōu)化裂解爐火焰的目的，可以對(duì)火焰采用二次調(diào)節(jié)的方式。首先，根據(jù)裂解爐常用的投油負(fù)荷對(duì)調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行大概的制定， 然后裂解操作人員在每次氣相裂解爐負(fù)荷調(diào)整后根據(jù)制定的調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)火焰進(jìn)行初調(diào)，將裂解爐火焰限制在一個(gè)較優(yōu)的范圍內(nèi)，之后再根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)火焰的實(shí)際情況對(duì)風(fēng)門(mén)進(jìn)行精細(xì)調(diào)節(jié)。在對(duì)火焰的二次調(diào)節(jié)中，應(yīng)安排具有豐富火焰調(diào)節(jié)經(jīng)驗(yàn)的操作人員進(jìn)行，以避免 調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)難以量化、調(diào)節(jié)彈性大的問(wèn)題，同時(shí)制定出更為標(biāo)準(zhǔn)的控制參數(shù)。由于裂解爐對(duì)流段吹灰系統(tǒng)難以實(shí)現(xiàn)在線維修，只能在裝置大檢修時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的故障處理，因此只能采取其他的方法來(lái)降低裂解爐的排煙溫度。而目前，燃料中的硫含量已得到很好控制，對(duì)流段已不會(huì)發(fā)生.露點(diǎn)腐蝕現(xiàn)象，因此可通過(guò)適當(dāng)?shù)慕档驮系念A(yù)熱溫度來(lái)增加原料與對(duì)流段煙氣的溫度，進(jìn)而降低排煙溫度。另外也可以采取在對(duì)流段增加吹灰器的方法，通過(guò)利用蒸汽吹灰、聲波吹灰及化學(xué)吹灰、清洗等方法進(jìn)行在線吹灰，使排煙溫度降低。

三、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，裂解爐是乙烯裝置中的重要組成部分，提高裂解爐熱效率對(duì)于提高生產(chǎn)裝置整體運(yùn)行效益的提升意義重大。而裂解爐熱效率的影響因素是多方面的，因此在實(shí)際生產(chǎn)操作與管理中，應(yīng)針對(duì)各種影響因素進(jìn)行分析研究，采取科學(xué)合理的改進(jìn)措施，對(duì)裂解爐運(yùn)行中的各種熱損失進(jìn)行更為合理的控制，以盡量減少熱量損失，提高裂解爐的熱效率。

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