摘 要：管式加热炉是炼油生产装置的主要设备之一，又是炼油生产装置的瓶颈，同时也是炼油生产装置的耗能大户，还是对环境产生污染的主要污染源。提高管式加熱炉的热效率，减少炼油生产装置加热炉燃料耗量，对于落实党中央和国务院“节能减排”政策以及提高炼油企业经济效益都有一定意义。
关键词：加热炉；热效率；密封；保温；控制系统
1 加热炉常见问题
管式加热炉炉型多为辐射-对流圆筒型，运行多年后经常出现的问题包括：衬里损坏，不能有效起到隔热保温的作用；辐射室壁板被腐蚀，导致加热炉外壁温度过高；看火门、防爆门密封不好，漏风严重；弯头箱门变形，串入空气，影响烟气传热；对流管束积灰严重，影响换热；空气预热器积灰严重，使换热空气温度减低，消耗燃料等。
2 设计方案
针对上文提出的部分问题，提出技术改造方案如下：
2.1 辐射室壁板更换
将原壁板拆除，更换辐射室的壁板。保证炉体密封及结构完整。
2.2 炉体衬里更换
首先，辐射室衬里为高铝纤维喷涂料；其次，烟道为高效的轻质浇注衬里；最后，炉底采用轻质浇注衬里，上铺高铝砖。这样做可以有效的降低炉体外壁散热损失，提高长期运行的安全性，将主要指标控制在范围内：外壁温度≦60℃（环境温度27.5℃、无风），进而增加最低使用寿命10年。
2.3 配件更换
首先，更换对流室弯头箱门；其次，更换看火门；最后，更换重力防爆门。这样能够有效的提高炉体密封性并减少炉体漏风量。
2.4 空气预热器更换
设置空气预热器，实现烟气与空气换热。这样改造，可以回收烟气余热，降低排烟温度。
2.5 新增“加热炉控制系统”
将引风机、鼓风机、气动快开风门、烟道蝶阀形成一套连锁系统，能够提高加热炉操作调节的自动化水平，保证长周期高效、平稳运行，提高全运行周期的平均热效率。
2.6 吹灰器更换
在对流室增加固定式吹灰器，减缓对流炉管积灰，改善换热效果，以提高加热炉热效率。
3 改造内容
3.1 提高热效率设计和采用的技术措施
本设计是围绕着降低排烟损失、降低燃料不完全燃烧损失和降低表面散热损失三方面采用技术措施：
3.1.1 提高炉体密封性，减少炉体漏风量
由于加热炉是负压操作，而对流室弯头箱、看火门、人孔、防爆门等密封不严，从这些部位漏入炉体内的空气都不参与燃烧，不但增加排烟中的氧含量，使得加热炉热效率降低，而且还会造成加速炉管和炉内构件氧化、提高SO2向SO3的转化率，从而加剧低温露点腐蚀等。
为提高常压加热炉的密封性，减少炉体漏风量，在技术改造设计中采取了如下措施：首先，对流室弯头箱采用全密封结构：更换破损的弯头箱门，并用螺栓等紧固件将对流室弯头箱框架和弯头箱门压紧；其次，将看火门、防爆门、炉顶炉管吊管门更换为密封性较好的新型看火门、防爆门、炉顶炉管吊管门。防爆门选用了重力型防爆门，可以利用倾斜角度及防爆门自重实现自压紧。
3.1.2 提高衬里保温效果，降低炉体外表面温度
辐射室衬里选用高铝陶瓷纤维喷涂结构。炉顶和对流室的衔接部分和烟道为轻质浇注衬里。炉底采用轻质浇注衬里，上铺高铝砖。采用陶瓷纤维喷涂的主要优点有：首先，可获得无接缝、结构均匀的整体纤维炉衬，在加热使用中不产生贯通缝隙。为炉体提供了优良的保温性能，显著的提高了节能效果；其次，根据炉衬工作温度和厚度，在被喷涂表面或炉衬冷面设备的不同材质、不同结构的连结锚固件，使炉衬具有优良的高温结构强度；最后，有利与提高异型炉壁及炉体边、角、孔洞等炉体薄弱部位的纤维壁衬施工质量，延长了纤维炉衬使用寿命。
3.1.3 余热回收系统改造，降低排烟温度。
设置空气预热器，实现烟气与空气的换热。余热回收系统改造，降低排烟温度，提高加热炉热效率。
3.2 保证长期高效运行设计改造内容及技术措施
加热炉的运行调节和控制、对流炉管和烟气余热回收系统传热元件的积灰对加热炉长期高效运行有着直接影响。
3.2.1 新增“加热炉控制系统”
引风机、鼓风机、气动快开风门、可调节烟道蝶阀形成一套连锁系统，即可以满足正常工况的稳定工作状态，又可以实现事故工况的应急反应。提高了调节和控制自动化水平，为加热炉长周期、安全、平稳、高效运行提供了保障。
3.2.2 吹灰器改造
对流炉管积灰致使传热条件恶化，致使烟气未达到最佳换热状态就直接排出，排烟温度逐渐升高，是影响加热炉长期高效运行或保证生产供热需要的主要问题之一。采用吹灰器进行定期吹灰，是保证加热炉长期高效运行的必要手段。
3.3 长期安全运行采用的技术措施
增加了空预器冷空气旁路和热空气旁路。使冷空气短路直接进入炉底环风道，热空气回流提高空气入口的温度。因为冬季环境温度较低，打开通道，可中和入口空气温度，形成对风机的保护状态，并防止空气预热器内的热管。
4 结论
通过上述的分析，针对炼油厂加热炉的常见问题的分析，并制定有效的改造方案，可以提高加热炉的综合热效率，改善加热炉的运行状态。
参考文献：
[1]吴银登.石油化工管式加热炉节能新技术[J].广东化工， 2016，43（20）.