李寶坤
(中國石油錦西石化分公司,遼寧 葫蘆島 125001)
目前,我國大量的石化公司基本上都是采用常減壓裝置加熱爐作為輻射對流管的匹配裝置,其中燃料主要以瓦斯氣體為主,進一步通過加熱燃料為裝置進行能耗改進,使得加熱爐裝置的能耗占據(jù)總體能耗的85%。但是,與此同時,加熱爐所燃燒產(chǎn)生的氣體基本上大量都是有毒氣體,所以必須要對其進行管理控制,減少氣體的排放對環(huán)境造成的污染,逐步地提升加熱爐熱效率技術改造,加強對周邊環(huán)境的管理控制。
加熱爐作為常減壓裝置的重要供熱設備,其基礎的運行狀況的管理直接影響加壓管控裝置的安全運行,也是近年來,加熱爐裝置運行的主要因素。隨著企業(yè)的節(jié)能降耗措施的深入改革,延長加熱爐運行周期,降低燃料能耗以及改善成本,已經(jīng)逐步成為煉廠中最主要的研究話題。但是,目前仍然有很多企業(yè)的常減壓裝置加熱爐在運行中存在著較多的問題,需要通過長期性的措施改進提升加熱爐效率,從而實現(xiàn)周期性的管理。
現(xiàn)階段,部分企業(yè)的常減壓裝置加熱爐運行時間較長,且使用年限已經(jīng)達到了30 多年,整體的設備老化非常嚴重。因此,在進行生產(chǎn)運作時,其基礎的效率其實比較低。尤其是近年來,原油的性質變差,二氧化硫含量逐步增加,瓦斯脫硫裝置以及燃料設置都已經(jīng)開始逐步地降低其內部的硫含量。由于目前很多機械設備的自我清潔功能較差,導致未經(jīng)脫硫的燃料成分進入加熱爐進行燃燒后,會出現(xiàn)爐管結垢的現(xiàn)象。不僅如此,由于加熱爐設施設備長期使用未脫硫的低壓瓦斯等低效率燃料做燃料,其很有可能會造成加熱爐頂部出現(xiàn)局部腐蝕的現(xiàn)象,從而出現(xiàn)加熱爐的漏風和運行低效率現(xiàn)象,長此以往,會影響加熱爐的長期穩(wěn)定運行。
隨著社會的不斷進步,現(xiàn)階段很多石化工業(yè)已經(jīng)開始采用新型的技術進行工藝的創(chuàng)新,但是,仍然有部分企業(yè)的生產(chǎn)工藝不達標。部分企業(yè)的爐頭溫度超高和爐出口的溫度達不到國家所規(guī)定的要求,在進行檢修期間,還發(fā)現(xiàn)了部分很多長期性存在的隱患,例如,加熱爐空氣預熱器,熱管表面積灰機構嚴重會影響煙囪的排煙效果,也會使得整體的管道內部的熱量腐蝕加熱爐的局部。而由于高壓瓦斯的用量限制,很多加熱爐一直都以燃料油作為基本的燃料管理控制的措施,使得整體的介質出口溫度產(chǎn)生5℃的上下波動值,無法滿足施工工藝的實際需求,也會影響常減壓加熱爐的運行管理,使得實際的效果出現(xiàn)很大的偏差。
目前,由于燃料油,低壓瓦斯和減頂壓瓦斯的硫含量較高,其燃料的燃燒效果不明顯,且燃料油在進行燃燒時經(jīng)常會出現(xiàn)冷凝和冒煙現(xiàn)象,這樣更加容易使得爐管內部結垢從而影響到爐管內部的衛(wèi)生清潔。如果使用低壓瓦斯進行燃料燃燒,其加熱爐內部的火焰狀態(tài),經(jīng)常會造成溫度忽高忽低的狀態(tài),生產(chǎn)調節(jié)難度非常大,對于爐膛溫度以及爐出口的溫度的煙量難以進行管控。與此同時,如果煙氣中的二氧化硫含量超高,還有可能會造成加熱爐預熱器頂端局部出現(xiàn)腐蝕狀態(tài),一旦出現(xiàn)腐蝕狀態(tài)就會限制加熱爐內部的排煙溫度的提升,降低加熱爐的運行效率。對此要對其裝置進行合理的管控,降低燃料中的硫含量,改善燃料的性質,提升工藝控制的平穩(wěn)性以及加熱爐的運行效率。
為了進一步地提高加熱爐的運行效率,消除系統(tǒng)內部的安全隱患,優(yōu)化加熱爐系統(tǒng)配置,必須對加熱爐內部裝置進行定期或者不定期的改造和檢修。對此,要將公司內部的加熱爐的定位器進行檢查,如果發(fā)現(xiàn)不合格產(chǎn)品,就要對其進行修復和更換,逐步清理加熱爐內部的污垢現(xiàn)象,使得煙氣和風量的調節(jié)更加靈活,提升其中的含氧量以及溫度控制,保證加熱爐內部的安全運行。不僅如此,如果加熱爐內部的定位管出現(xiàn)漏洞時,就要對其漏風位置和腐蝕穿孔位置進行堵塞和補焊,加強保溫層的修補情況,減少爐體的內部損失。檢查加熱爐中的對流管,對其進行水洗處理,逐步地采用專業(yè)性的清潔劑對其進行全面清洗,將損壞的熱管進行修復和更換,逐步對系統(tǒng)進行檢修和更新,增強室內的排煙速率,加強加熱爐的運行效率。
在近幾年的常減壓裝置的清潔管理中,可以逐步采用清灰劑對輻射管外壁結垢現(xiàn)象進行有效清除。除此之外,針對加熱爐爐管外壁的機灰結垢現(xiàn)象,采用高質量的清灰劑對爐管內部進行處理清潔,這樣才能夠較好地解決爐管外壁機灰和結垢問題,提升爐管的熱運行效率,改善熱爐管系統(tǒng)的燃燒情況。
在進行加熱爐的管理時,還可以投用相應的加熱爐控制系統(tǒng),加強加熱爐內部的總量、分支流量以及溫度等各種參數(shù)的平穩(wěn)控制,提升加熱爐的運行效率,保證燃料燃燒器在完全管控的情況下,能夠提升加熱爐的運行效率的0.5%。在加熱爐在正常生產(chǎn)過程中,能夠通過對煙氣氧含量的實時控制調整加熱爐的合理化操作,堅持采用空氣預熱器熱管激波吹灰和對流室聲波吹灰來減少熱管與對流管積灰結垢,提高傳熱效果。除此之外,還可以加強內部的設備管理,及時對系統(tǒng)加強日常維護以及管控,制定相應的管理規(guī)定和運行考核方法,提高操作人員的責任意識以及操作人員的綜合素養(yǎng)。對操作人員還需要定期地進行技術培訓以及測試,提高其操作技能以及理論水平,改善操作人員對野加熱爐系統(tǒng)的認知程度,提升其運行保障技術。
通過對加熱爐的燃料結構和性質進行完善,采用高質量的高壓瓦斯燃料對加熱爐進行熱處理,減少加熱爐燃料中的硫含量,這樣能夠使輻射管結構機會現(xiàn)象明顯改善,提升加熱爐的傳熱效率。但是,隨著燃料中的硫含量的不斷下降,煙氣中的有毒氣體也下降,管內溫度逐步降低使加熱爐內部的其他排煙管道口的溫度降低,爐內的溫度由170℃下降至160℃,大大地提升了加熱爐的運行效率,傳熱效果明顯改善,對加熱爐裝置的運行和優(yōu)化具有重要意義。
通過對加熱爐煙道擋板、定位器的及時更新以及輻射管外壁結構的結構現(xiàn)象進行清除,可以使加熱爐內部的控制系統(tǒng)的運行效率提升,加熱爐的運行效果以及速度得到明顯的改善,且輻射管外壁的煙量含氧量已經(jīng)逐步地達到了國家所規(guī)定的標準。通過精細化的管理和操作,爐膛內部的溫度開始下降,爐出口的溫度逐步提高,使加熱爐現(xiàn)場的檢查和管理符合國家所規(guī)定的標準,提升了加熱爐的運行狀況。而清灰劑的試用也保證了爐子內部火焰的運行情況良好,能夠減少爐子內部的結垢現(xiàn)象造成的部分運行障礙,這樣為后續(xù)的加熱爐管控奠定了基礎。
通過引進先進的技術,使得加熱爐內部的燃燒情況得到了明顯改善,加熱爐的運行狀況過剩使空氣系統(tǒng)參數(shù)逐步降低,內部的監(jiān)督管理控制降低,加熱爐的操作平穩(wěn)性得到了保證。隨著定期或者不定期的課堂知識的培訓,操作人員的技術以及理論知識得到了明顯改善,極大地調動了工作人員的積極性和主動性,使加熱爐的操作更加的規(guī)范化和系統(tǒng)化,這也為提高加熱爐的運行管理水平以及參數(shù)控制合格率奠定了基礎。
不僅如此,目前,加熱爐由于各項參數(shù)都得到了改進,相關的企業(yè)高層人員也開始出臺相應的規(guī)章制度大力支持加熱爐的運行和管理,通過逐步的投入資金以及其他的方式,使目前加熱爐的系統(tǒng)參數(shù)更加優(yōu)化以及創(chuàng)新,提升了加熱爐的企業(yè)價值以及應用管控。
綜上所述,現(xiàn)階段國家越來越重視常減壓加熱爐的技術改造管理工作。為了進一步提升技術改造的進度,我國已經(jīng)開始出臺了相應的政策,企業(yè)的高層領導人員投入了大量的人力物力以及資金,逐步地完善加熱爐和運行系統(tǒng),定期地對相關的工作人員進行培訓和考核,加強工作人員的積極性和主動性,為后續(xù)的加熱爐運行管理培養(yǎng)專業(yè)性的人才。引進國內外的先進技術,提升加熱爐運行效率,逐步地使加熱爐技術改造工作順利開展,也為后續(xù)的常減壓裝置長期穩(wěn)定奠定了基礎。