加热炉的热效率

对于炼化企业,加热炉的用能占装置总能量消耗的很大一比例,某些装置能达到60%甚至更高,那么在装置实际运行中对加热炉运行情况的评价就显得非常重要,其中一个重要指标就是加热炉的热效率。对于热效率的计算,说实话比较复杂,各家算法也可能不一样。有的装置采用的是设备商提供的计算公式,有的是用通用经验公式计算,而有的可能是通过一些流程模拟软件计算。

一般对加热炉热效率的计算无外乎采用两种算法:要么正算,要么反算。何为正算呢?就是说如果我算出了总的发热量,然后再算出实际有效使用量,那通过 μ(正平衡法)= Q(有效用量)/ Q(总发热量)× 100% 就能算出加热炉的效率。实际上这种算法一般企业不采用,因为太难算了,考虑到的因素实在是太多了,考虑不足就会带来较大的误差;而反算就简单多了,直接通过 μ(反平衡法)= (1 – Q(损失))× 100% 直接求得。Q(损失)主要是指烟气带走的热量和炉子的散热损失这两部分。那它具体是怎么算的呢?

首先通过在线分析仪取得烟气氧含量,假如是2.8%。然后算出过剩空气系数,约为1.17。这时如果再假设加热炉的排烟温度为140℃,散热损失定为3%,那加热炉的效率 μ(反平衡法)= 1 – 0.064 – 0.03 = 0.906,即效率为90.6%。这样我们就能很容易和方便的对加热炉的运行情况进行分析和评价了。实际上企业一般会根据自己设备的具体情况编制出简单的Excel计算表格,定期计算,掌握设备的运行情况。

在此您可以使用加热炉效率在线计算器来进行快速计算。

由上可以看到影响效率的两个主要指标是排烟温度和过剩空气系数。排烟温度应该尽可能的低点,但考虑到烟气硫露点等情况又不能太低;而过剩空气系数也是如此,既不能过高,又不能过低。高了过剩的空气会带走过多的热量,低了燃料气或燃料油燃烧效率又不够,通过文献资料的查阅,认为一般控制在1.1~1.3就是合适的。对于使用燃料油的加热炉还得考虑雾化蒸汽的用量,同样,少了对燃料油的雾化效果不好,影响燃烧效率,高了又跟过高的过剩空气一样,又会带走大量的热量,不合适。这就需要企业在实际运行过程中不断的总结经验,提高操作和控制水平,使装置运行能耗尽可能的降低,实现节能降耗。

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