(1)優(yōu)化裝置換熱流程,降低加熱爐熱負荷
煉化加熱爐的熱負荷隨裝置換熱流程的不同而改變,根據裝置的特點(diǎn),對換熱流程進(jìn)行科學(xué)合理的優(yōu)化,*大限度的降低加熱爐熱負荷是減少加熱爐燃料耗量,降低裝置能耗的*直接、*有效的技術(shù)措施。如1套800萬(wàn)噸/年常減壓裝置,采用優(yōu)化換熱流程技術(shù),常壓爐的熱負荷為58.1Mw,燃料耗量為5314㎏/h;不采用優(yōu)化換熱流程技術(shù),常壓爐的熱負荷為103.7Mw,燃料耗量為9641㎏/h。由此可知,根據裝置的特點(diǎn),對換熱流程進(jìn)行科學(xué)合理的優(yōu)化,*大限度的降低加熱爐熱負荷帶來(lái)的節能效果和經(jīng)濟效益是巨大的。
(2)把空氣冷卻器放出的熱空氣引入加熱爐空氣預熱器
煉化裝置的產(chǎn)品有一些需經(jīng)過(guò)空冷才能送出裝置的,把空氣冷卻器放出的熱空氣引入加熱爐空氣預熱器,不僅回收了一部分熱量,還使得進(jìn)入加熱爐空氣預熱器的空氣溫度有所升高,可解決或緩解加熱爐空氣預熱器冷端低溫露點(diǎn)腐蝕問(wèn)題,一舉兩得。
(3)石化加熱爐排管優(yōu)化。
采用 “多管程、小管徑”排管,有效地縮短原料油流過(guò)爐管的長(cháng)度,降低壓力降,減少原料泵的能耗;同時(shí)提高加熱爐單位體積內爐管傳熱面積和爐管對流傳熱系數。由于以往原油價(jià)格偏低,石化加熱爐被加熱介質(zhì)入爐溫度與煙氣出對流室溫度差為100℃?,F在,原油價(jià)格經(jīng)過(guò)數次提高,石化加熱爐被加熱介質(zhì)入爐溫度與煙氣出對流室溫度差為100℃,煙氣出對流室溫度太高,使得余熱回收器熱負荷與加熱爐有效熱負荷比例失調,經(jīng)濟性差。通過(guò)石化加熱爐排管優(yōu)化,將煙氣出對流室溫度與原油入爐溫度差降低到50℃,使石化加熱爐熱效率達到90%以上,而建設費較為合理。
(4)采用“燃燒系統優(yōu)化和強化輻射室傳熱”技術(shù)
輻射室爐管表面平均熱強度約是對流室表面平均熱強度2倍,采用“燃燒系統優(yōu)化和強化輻射室傳熱”技術(shù),強化輻射室低溫部分的傳熱,降低輻射爐管受熱不均勻系數,不但可增加輻射室傳熱量,減少全爐爐管用量,而且可以降低煙氣出輻射室的溫度,為提高石化加熱爐熱效率奠定基礎。
(5)采用“以熱效率巡優(yōu)為目標的智能控制系統”
根據對興罡石化設備公司加熱爐案例調查總結,一臺爐型結構、熱負荷和工藝參數相同的加熱爐,采用自動(dòng)控制系統進(jìn)行調節與人工操作和調節相比,加熱爐全年平均熱效率高2%,采用自動(dòng)控制系統調節節能效果和經(jīng)濟效益都非常顯著(zhù)。并且,其重要工作參數均可在線(xiàn)自動(dòng)整定和自動(dòng)修正,加熱爐的控制效果和精度上了新臺階。
(6)減少焦化爐輻射爐管的注水量
焦化爐輻射爐管注水不但加大了裝置的能耗和原料油流過(guò)輻射爐管的壓降,而且還造成了汽油質(zhì)量下降,焦炭塔利用率下降,分餾塔負荷增加和底部及轉油線(xiàn)結焦的可能性增加等不良影響。所以說(shuō),輻射爐管注水量的多少是衡量焦化爐技術(shù)水平高低的重要標志之一。目前我國焦化爐輻射爐管注水量設計值為3w%,實(shí)際操作值為3w% ~4.5w%范圍內。國外先進(jìn)水平為1w% ~2w%范圍內。于此相比,我國焦化爐輻射爐管注水偏高。采用新的注水技術(shù),科學(xué)地,合理地注水,提高注水效果,減少注水量,對于降低裝置能耗,提高焦炭塔的利用率,擴大分餾塔的處理能力,有著(zhù)現實(shí)的意義。
(7)采用富氧燃燒
在自然狀態(tài)下,空氣中含氧量約為21%,含氧量高于21%的空氣稱(chēng)為富氧空氣,含氧量低于21%的空氣稱(chēng)為貧氧空氣,現有燃燒器的供風(fēng)大多數為自然狀態(tài)下的空氣,如采用比自然狀態(tài)下空氣含氧量高的空氣助燃,則稱(chēng)為富氧燃燒。采用富氧燃燒有如下優(yōu)點(diǎn):1、可以提高輻射室溫度,增加輻射室傳熱溫差,強化輻射室傳熱。乙烯裂解爐、化肥轉化爐、制氫爐輻射室需要較高的溫度,可利用富氧燃燒這一優(yōu)點(diǎn),重整爐利用富氧燃燒這一優(yōu)點(diǎn)可以降低流體壓降。2、可以有效地減少排煙量,在排煙溫度不變的條件下,減少排煙損失,提高加熱爐熱效率。當富氧空氣中含氧量達到28%時(shí),排煙量可以減少30%,節能效果非常顯著(zhù)。既是考慮到富氧空氣制備系統的造價(jià)和電耗,也具有較好的經(jīng)濟效益。采用富氧燃燒的致命缺點(diǎn)是排煙中NOx含量太高。隨著(zhù)國民經(jīng)濟的高速發(fā)展,對能源需求量越來(lái)越大,原油價(jià)格較高,興罡石化公司節能任務(wù)繁重,給加熱爐節省燃料帶來(lái)了新機遇,利用富氧燃燒節能率高,經(jīng)濟效益好,開(kāi)發(fā)新技術(shù),降低排煙中NOx含量,實(shí)現煉化加熱爐富氧燃燒,是今后發(fā)展的方向。
(8)含硫石油焦利用技術(shù)
我國延遲焦化裝置加工能力自1993年以來(lái),以年平均22%速度增加,隨著(zhù)我國延遲焦化裝置加工能力的擴大,石油焦的產(chǎn)量逐年增加,而且增產(chǎn)的石油焦大部分為含硫或高硫焦。解決含硫或高硫焦的出路,已經(jīng)成為煉油工業(yè)發(fā)展的重要課題。利用干粉氣化或水焦漿氣化技術(shù)將含硫或高硫焦氣化制備合成氣,合成氣經(jīng)過(guò)脫硫后進(jìn)行分離得到加氫裝置所需要的氫氣和用于加熱爐的清潔氣體燃料。此技術(shù)為高投入、高經(jīng)濟效益的技術(shù),技術(shù)*發(fā)達的國家也處于開(kāi)發(fā)實(shí)驗階段。此技術(shù)開(kāi)發(fā)已列入股份公司2007開(kāi)題指南中。
(9)乙烯爐、化肥一段轉換爐、制氫爐與蒸汽透平機聯(lián)合技術(shù)
乙烯爐、化肥一段轉換爐、制氫爐與蒸汽透平機聯(lián)合技術(shù)輻射室的溫度在1100℃,利用如此高溫度的煙氣預熱溫度較低的原料,從熱量利用上講是不合理的。利用乙烯爐、化肥一段轉換爐、制氫爐輻射室出口煙氣產(chǎn)生高溫、高壓蒸汽后再預熱原料,利用高溫、高壓蒸汽拖動(dòng)主風(fēng)機、泵、壓縮機和大型鼓風(fēng)機、引風(fēng)機;經(jīng)過(guò)作功的蒸汽可以用于生產(chǎn)工藝用蒸汽。此技術(shù)既可優(yōu)化熱量利用,又可以有效地減少二次能源(電能)耗量,經(jīng)濟效益很好,是提高燃料利用率,降低能耗的前沿技術(shù)之一。