加熱爐是靠燃料燃燒供給熱量的,在工業(yè)爐中,燃料不可能在化學平衡的空氣量(理論空氣量)下完全燃燒的,總是要在有一定過剩空氣量的條件下才能完全燃燒。燃燒所用實際空氣量與理論空氣量之比叫做過剩空氣系數α。一般煉油加熱爐正常的過??諝庀禂翟跓龤鈺r為α=1.05-1.15,燒油時為α=1.15-1.25。在實際操作中,如果過??諝饬吭黾樱艧煏r大量的過??諝鈱崃繋ё吲湃氪髿猓古艧煋p失增加,熱效率降低。由于過剩的空氣是在排煙溫度下排入大氣的,所以排煙溫度越高,過??諝鈳ё叩臒崃烤驮蕉?,對熱效率的影響也就越大。圖12表示在不同排煙溫度下,過??諝庀禂?alpha;每增加0.1對熱效率下降值的影響。由此可見,降低過??諝庀禂悼梢杂行У販p少排煙損失,提高熱效率。
降低過??諝庀禂档霓k法很多。首先是要選用性能良好的燃燒器,保證在較低的過??諝庀禂迪峦耆紵?;其次是在操作過程中管好三門一板(風門、氣門、油門和煙囪擋板),確保管式爐在合理的過剩空氣系數下運轉,既不讓過剩空氣量太大,也不因過剩空氣不夠而出現(xiàn)不完全燃燒;再者是應做好管式爐的堵漏,因為煉油管式爐幾乎都是負壓操作的,如果看火門、人孔門、彎頭箱門等關閉不嚴或爐墻有泄漏之處,從這些地方漏入爐內的空氣一般都不參與燃燒而白白帶走熱量。 圖12 過??諝庀禂祵嵝实挠绊?/span>
國內目前焦化爐一般均在輻射室出口設置氧化鋯以監(jiān)測加熱爐過??諝饬俊U2僮鲿r,氧化鋯指示的氧含量應控制在3-4%之間。未投用余熱回收系統(tǒng)時,爐底氣動風門應打開,通過調節(jié)每個燃燒器的進風口處蝶閥調節(jié)空氣用量以控制煙氣中氧含量。投用余熱回收系統(tǒng)后,爐底氣動風門應處于全關位置,每個燃燒器的進風口處蝶閥及各支風道上調節(jié)擋板應盡量處于全開位置,其作用為各爐膛及各燃燒器進風量的微調,由空氣鼓風機入口擋板開度或鼓風機電機轉速控制煙氣中氧含量,這樣可保證所有風道及空氣預熱器內的空氣正壓均達到*小值,從而*大可能減少了空氣的泄露量,減少了熱量損失。開工初期氧含量可控制在6%以內,以便能得到較好的火焰形狀,操作正常后應緩慢降低到3%左右。
對于對流室加熱減壓渣油的焦化爐,過??諝庀禂档拇笮p壓渣油出對流室溫度還有著不利的影響。表6為某廠焦化加熱爐在設計工況下不同過??諝庀禂档挠嬎銛祿?/font>
表6、過??諝庀禂祵嵝省p壓渣油出對流室溫度的影響
過??諝庀禂?/span> |
煙氣中氧含量 MOL% |
對流減渣出爐溫度℃ |
對流減渣吸熱量 MW |
計算熱效率 % |
1.15 |
2.50 |
328 |
6.13 |
91.1 |
1.25 |
3.86 |
339 |
6.76 |
90.2 |
1.35 |
5.02 |
350 |
7.40 |
89.3 |
1.45 |
6.04 |
361 |
8.05 |
88.3 |
由上表可以看出,過??諝庀禂翟黾訉е聦α鳒p渣出爐溫度升高、加熱爐熱效率下降,加熱爐燃料消耗增加。當過??諝庀禂党^1.45時,對流減渣出爐溫度將大大高于設計值,嚴重時可造成對流管管內結焦,影響裝置正常生產。另外在較大的過剩空氣系數下操作還可造成煙氣中氧含量增加,從而加速爐管表面氧化爆皮,縮短爐管使用壽命。氧含量偏高時還使得煙氣中二氧化硫轉化為三氧化硫的速度加快,在較低溫度下三氧化硫和煙氣中冷凝水生成硫酸,造成設備低溫部位的露點腐蝕。氧含量偏高時還使得煙氣中氧化氮生成量增加,使得加熱爐排放的有害污染物增加?;谝陨戏N種原因,加熱爐采用大的過??諝庀禂挡僮魇怯邪俸Χ鵁o一利的,操作中應嚴格控制過??諝饬俊?/span>