常減壓加熱爐及優(yōu)化

中國石油吉林石化公司煉油廠常減壓車間翟成鋼

2009年10月1加熱爐結(jié)構(gòu)和主要指標1.1概述管式加熱爐是煉油廠和石油化工廠的重要設備之一，它是利用燃料在爐膛內(nèi)燃燒產(chǎn)生高溫火焰與煙氣作為熱源，來加熱爐管中流動的油品，使其達到工藝操作規(guī)定的溫度，以供給原油或油品進行分餾、裂解或反應等加工過程中所需要的熱量，保證生產(chǎn)的正常進行。常減壓蒸餾裝置中常壓爐就是將原油加熱到一定溫度，使之氣化從而達到分餾的目的。管式加熱爐消耗著大量的能量，常減壓裝置加熱爐能耗占裝置總能耗的82~92%。煉油裝置中加熱爐的特殊性在于直接火焰加熱，不同于一般工業(yè)爐，它的盤管要承受高溫高壓和介質(zhì)腐蝕，內(nèi)部介質(zhì)是易燃易爆易裂解、易結(jié)焦和腐蝕性較強的油和氣，其能耗、基建投資和污染問題在煉油裝置中占有很重要的地位。因此，學習并掌握加熱爐的基本原理和知識，正確操作，并對加熱爐加強研究、管理和總結(jié)操作經(jīng)驗，對于裝置的長周期、高效運行有著十分重要的意義。1.2加熱爐的種類加熱爐按外形大致分為：箱式爐、立式爐、圓筒爐、大型方爐。這種劃分法是按輻射室的外觀形狀，而與對流室無關。管式爐的爐型應根據(jù)熱負荷大小、被加熱介質(zhì)的性質(zhì)和運轉(zhuǎn)周期等工藝操作要求、滿足長周期運轉(zhuǎn)、便于安裝和檢修、投資少的原則。熱負荷小于1MW時，宜采用純輻射圓筒爐；熱負荷在1MW~30MW時，一般選用輻射對流型圓筒爐；熱負荷大于30MW時，一般選用立式爐或箱式爐。

1.3加熱爐的一般結(jié)構(gòu)工藝加熱爐一般由輻射室、對流室、燃燒器、余熱回收系統(tǒng)以及通風系統(tǒng)組成。輻射室也稱為爐膛，包括燃燒器和風道，爐管和爐管支撐，耐火襯里等，傳熱方式主要是熱輻射，全爐熱負荷的70%~80%是由輻射室擔負的，是全爐最重要的部分。對流室包括遮蔽管，對流管，耐火襯里，管線支撐和掛鉤，主要傳熱方式是對流，對流室一般擔負全爐熱負荷的20%~30%，對流室吸熱量的比例越大，全爐的熱效率越高，為了盡量提高傳熱效果，對流室多采用釘頭管和翹片管。燃燒器是產(chǎn)生熱量部件，是爐子的重要組成部分。要保證火焰不沖刷爐管并實現(xiàn)低氧完全燃燒。余熱回收系統(tǒng)是從離開對流室的煙氣中進一步回收余熱的部分。回收方法分為兩類，一類采用空氣預熱方式回收熱量；另一類是采用余熱鍋爐回收熱量。通風系統(tǒng)的任務是將燃燒用空氣導入燃燒器，并將廢煙氣引出爐子，它分為自然通風方式和強制通風方式兩種。1.4加熱爐的其它附件其它的附件設備包括爐殼體、鋼結(jié)構(gòu)支撐、耐火襯里、管板箱、火嘴風門、煙囪、擋板、空氣預熱器、鼓風機或引風機、儀表、燃料和物料的管線和閥門，吹掃蒸汽接口等。1.4.1爐管爐管是加熱爐形成傳熱表面的最重要的組成部分，另外爐管系統(tǒng)還包括爐管之間連接用的回彎頭和支持爐管的管架。由于爐管長期處于高溫、高壓和腐蝕性介質(zhì)中運行，因此爐管選用時必須要考慮管材金屬的使用溫度、耐溫性能和耐腐蝕能力等幾點因素。耐熱性是指材料耐高溫氧化和高溫脆化性能。爐管的耐腐蝕性能主要受原油性質(zhì)和脫鹽深度影響。常減壓裝置爐管材質(zhì)主要依據(jù)原油的含硫量進行選擇。當加熱介質(zhì)含硫量﹤0.5%時，常壓爐一般選用碳鋼爐管。當含硫量＞

0.5%時，對流段選用碳鋼爐管，輻射段選用Cr5Mo爐管，或全部選用Cr5Mo爐管。減壓爐一般全部選用Cr5Mo爐管。當加熱介質(zhì)含環(huán)烷酸，且酸值＞

0.5mgKOH/g油時，爐出口氣化段爐管材質(zhì)選用316L。1.4.2熱管式空氣預熱器空氣預熱器是利用煙氣的余熱來加熱加熱爐燃燒所需的空氣，從而降低排煙溫度，減小排煙熱損失，是提高加熱爐熱效率的重要設備。同時因為空氣預熱器需要強制供風，因此容易實現(xiàn)風量的自動控制，使加熱爐在合適的空氣過剩系數(shù)范圍內(nèi)運行，相應的減少排煙熱損失。常用的空氣預熱器形式有熱油預熱空氣式、管束式、熱管式、水熱媒式等。目前常減壓裝置應用最為廣泛的是熱管式空氣預熱器。(1)、熱管式空氣預熱器的結(jié)構(gòu)熱管式空氣預熱器是由熱管管束、中間隔板、外殼三部分組成。三者組成空氣和煙氣通道。隔板將熱管的蒸發(fā)段和冷凝段隔開，同時也將煙氣通道和空氣通道隔開。由于空氣側(cè)為正壓，煙氣側(cè)為負壓，所以隔板與熱管之間的密封必須嚴密，防止空氣漏人煙氣導致加熱爐熱效率下降。常減壓裝置加熱爐空氣預熱器使用的熱管傳熱介質(zhì)回流方式幾乎都是依靠重力回流的重力式熱管，因此煙氣通道位于空氣通道的下方，且一般采用純逆流操作。(2)、熱管的工作原理和分類熱管的種類繁多可按工作溫度、熱管形狀、傳熱介質(zhì)的回流原理等進行分類。目前石油化工加熱爐上的熱管常按傳熱介質(zhì)來分類，例如鋼水熱管、萘管等。常減壓裝置加熱爐所用熱管基本上是鋼水熱管，它是一根兩端封閉真空管，并充入一定量的傳熱介質(zhì)（水中加入添加劑）的鋼管。在低端對其加熱，管內(nèi)的水汽化蒸發(fā)，這時在整個熱管內(nèi)部，下端是飽和水，上端是飽和汽，上下端具有相同的溫度，上端向外散熱，同時飽和汽冷凝為飽和水，將汽化潛熱放出，冷凝水再流回熱端循環(huán)加熱。由于汽化潛熱大且是真空管，所以在極小的溫差下就能把大量的熱量從熱管的一端傳到另一端。為了強化管外傳熱，熱管一般采用翅片管形式。在以燒油為主的加熱爐上，熱管的煙氣側(cè)通常采用片間距較大的開口翅片或釘頭。(3)、熱管預熱器的優(yōu)點①熱管式空氣預熱器的特點是無論是空氣和煙氣均走管外，這樣可以在管外方便的考慮強化傳熱措施，如管外纏上翅片。當纏上翅片時擴面率大大增加，這是其他類型的預熱器不能達到的。②煙氣與空氣兩端具有等溫性。由于管內(nèi)傳熱的介質(zhì)是以沸騰狀傳熱，在熱端吸收的熱量以極大的強度傳到冷端，通常來說，一根熱管的冷熱端溫差不大于1℃，在傳熱過程中，熱管基本上是等溫管。③由于煙氣和空氣兩側(cè)通道是通過隔板完全分離的，因此當部分熱管被腐蝕失效后，也不會造成冷空氣漏人煙氣中，不影響整體使用。④加熱爐負荷率低或者設計過大時，由于熱管式預熱器自適應性的作用，多余的熱管被腐蝕破壞，使整個預熱器達到自然平衡。⑤對于失效的熱管，理論上來說是可以更換損壞的熱管，而不必全部熱管管束更換。這對于降低維修費用是有利的。4、熱管預熱器的缺點①由于熱管是靠強化雙側(cè)來提高其換熱能力的，所以目前熱管外側(cè)全部是以翅片形式來強化傳熱的。這對于以燃料油為主要燃料的加熱爐來說，由于燃料油的不完全燃燒以及翅片管清灰困難極易造成翅片堵塞。②在使用熱管式空氣預熱器的加熱爐中，如果排煙溫度是160℃，而空氣是常溫。由于熱管的等溫性，冷熱端的吸熱和放熱能力相近，那么末端熱管的溫度就是煙氣和空氣的平均溫度。在低溫露點腐蝕的作用下，末端熱管是一定會發(fā)生腐蝕的。③在空氣預熱器上的熱管管內(nèi)通常是水，由于長時間的蒸發(fā)和冷凝，會產(chǎn)生不凝氣，這些不凝氣來自于水的少量分解和水與鋼中的碳生成的CO2、CH4。由于這些氣體的不能冷凝，使熱管的傳熱能力下降，最終造成熱管的溫度趨向于煙氣的溫度，這時由于熱管管內(nèi)的壓力急劇增高而爆管，大部分的熱管失效均是由于這個原因造成的。④由于熱管的自適應性，在加熱爐的負荷變化較大時，它也會產(chǎn)生不良的后果。例如在開工初期，由于裝置的換熱較完善，換熱終溫較高，同時裝置的處理量一般均不大，這時，多余的熱管會因為自適應性而自動的將末端的多余熱管腐蝕掉，此時加熱爐處在理想的最佳熱效率區(qū)間，但是隨著加熱爐的負荷增加，需要更多的尾部換熱面積，由于末端的管子已經(jīng)失效，造成排煙溫度上升。另外，當加熱爐出現(xiàn)負荷較大幅度增加時，接受高溫煙氣的熱管會失效，并且這種失效是立即和連續(xù)的，當?shù)谝慌攀Ш螅⒓匆鸬诙诺氖АＶ髮⒁疬B鎖失效。因此熱管的使用壽命通常不高。1.5加熱爐系統(tǒng)的安全、防爆措施為保證加熱爐的安全運行，加熱爐系統(tǒng)主要的安全、防爆措施有：①根據(jù)加熱爐爐膛容積的大小，設有數(shù)量不等的防爆門，能夠在爐膛壓力突然升高時泄掉一部分壓力，減輕爐子的損失。②在爐膛設有爐膛滅火蒸汽線，主要作用是輸入蒸汽排除爐膛內(nèi)的爆炸氣體，從而達到滅火、防爆的目的。當滅火蒸汽管噴入的蒸汽不夠用時，可用霧化蒸汽從燃燒器噴入爐膛。③在對流室管箱內(nèi)設置消防滅火蒸汽線，一旦對流室爐管彎頭發(fā)生泄漏著火時，提供掩護和滅火蒸汽。④在加熱爐瓦斯氣管線上設置阻火器，防止回火起爆。在正常操作的情況下，只要瓦斯管道內(nèi)不混入空氣，而瓦斯又有一定壓力噴出時，火焰是不會回到瓦斯管道內(nèi)的，但在開停工或有空氣漏入瓦斯管道時就有可能引起火焰回到管道內(nèi)，并蔓延到整個管網(wǎng)內(nèi)引起爆炸。⑤在每個燃燒器上設置長明燈，防止因儀表或其他故障造成斷氣，再進氣時引起爆炸。1.6加熱爐的主要技術指標1.6.1熱負荷加熱爐單位時間內(nèi)向管內(nèi)介質(zhì)傳遞熱量的能力稱為熱負荷，一般以MW為單位。它表示加熱爐生產(chǎn)能力的大小。加熱爐熱效率在設計負荷下一般達到最高值，無論降低還是增加負荷，爐子熱效率都會降低。1.6.2火墻溫度（爐膛溫度）火墻溫度指煙氣離開輻射室進入對流室時的溫度。加熱爐的爐膛溫度不能太高，一般控制在800℃以下，但不是絕對的。爐膛溫度高有利于輻射傳熱，但太高后會使爐管熱強度高，容易使爐管結(jié)焦和燒壞。此外，進入對流室的煙氣溫度也會過高，對流管易燒壞。因此，爐膛溫度是確保加熱爐長周期安全運轉(zhuǎn)的一個重要指標。1.6.3爐膛體積發(fā)熱強度燃料燃燒的總發(fā)熱量除以爐膛體積，稱之為爐膛體積發(fā)熱強度，簡稱為體積熱強度，它表示單位體積的爐膛在單位時間里燃料燃燒所發(fā)出的熱量，一般用kW/m3為單位。爐膛大小對燃料燃燒的穩(wěn)定性有影響，如果爐膛體積過小，則燃燒空間不夠，火焰容易舔到爐管和管架上，爐膛溫度也高，不利于長周期安全運行，因此爐膛體積發(fā)熱強度不允許過大，一般控制在燃油時小于125kW/m3，燃氣時小于165kW/m3。1.6.4爐管表面熱強度爐管每單位表面積（一般按爐管外徑計算表面積）、每單位時間內(nèi)所傳遞的熱量稱為爐管的表面熱強度，也稱為熱通量或熱流率，單位為W／m2。爐管表面熱強度越高，在一定熱負荷下，所需要的爐管就越少，爐子體積可減小，投資可以降低，所以要盡可能地提高爐管的表面熱強度。但是，提高爐管的表面熱強度也受到一定的限制，為了使輻射爐管表面熱強度比較均勻，一般可以采用以下方法：

①盡量采用雙面受輻射的爐管。②在圓筒爐內(nèi)，為減小沿爐管長度的受熱不均勻性，要選擇合適的輻射室高徑比，同時要選擇合適的燃燒器，使燃燒器的火焰長度與爐管長度不能相差太大，例如輻射管長為15m，選用火焰長度為12-13m的燃燒器，這樣爐管上下受熱趨向均勻。③在立式爐內(nèi)，有的在爐子側(cè)面采用多噴嘴；有的在兩排噴嘴間加花墻；也有在爐子上部加噴嘴，以上措施都是為了改善爐管受熱均勻。1.6.5管內(nèi)流速及壓降油品在爐管內(nèi)的流速不能太低，否則易使管內(nèi)油品結(jié)焦而燒壞爐管。因為流速太低時，管內(nèi)邊界層厚度大，傳熱慢，管壁溫度升高，而且油品在管內(nèi)停留時間長。但流速過高又增加了管內(nèi)壓力降，增加了動力消耗，所以應在合理的范圍內(nèi)力求提高流速。壓力降是判斷爐管是否結(jié)焦的一個重要指標。1.6.6熱效率1.6.6.1熱效率的定義熱效率表示向爐子提供的能量被有效利用的程度，其定義可用下式表示：有效吸熱量即爐子的熱負荷，熱效率是衡量燃料消耗、評價爐子設計和操作水平的重要指標。

根據(jù)供給能量和損失能量所包括的內(nèi)容不同，有熱效率和綜合熱效率之分。熱效率表示管式爐體系中參與熱交換過程的熱能的利用程度。它的供給能量中一般只包括燃料低熱值和燃料、空氣及霧化蒸汽帶入的顯熱。損失能量包括排煙帶走的熱量和散失的熱量。從這個意義上說，它也可以叫做“燃料效率”。國家標準GB2588-81《設備熱效率計算通則》中定義的熱效率，內(nèi)容要比上述管式爐慣用的熱效率全面，它規(guī)定供給能量中還應包括外界供給體系的電和功（例如鼓風機、引風機和吹灰器電耗、吹灰器蒸汽消耗等）。對于管式爐體系來說，這些電和功一般不轉(zhuǎn)換成有效能，幾乎全部變成由于摩擦等原因而引起的能量損失。為了和管式爐慣用的“熱效率”區(qū)別，命名為“綜合熱效率”。1.6.6.2熱效率的計算計算熱效率的簡單公式：η＝1－q1－q2－q3－q4式中q1、q2、q3、q4分別為排煙損失、化學不完全燃燒熱損失、機械不完全燃燒熱損失和散熱損失。實際操作中，按照中國石油天然氣股份公司企業(yè)標準《石油化工工藝加熱爐節(jié)能監(jiān)測方法》對加熱爐進行熱效率的計算，采用反平衡方法。標準中規(guī)定，加熱爐監(jiān)測項目包括：排煙溫度，煙氣中一氧化碳含量，爐體外表面溫度，空氣系數(shù)，熱效率。基準溫度規(guī)定為15.6℃，在計算燃料、空氣、霧化蒸汽等顯熱時，要用查表得到的實際溫度下的焓值與基準溫度的焓值做差，所得的焓差再帶入表中計算。煙氣分析數(shù)據(jù)取輻射段出口處監(jiān)測數(shù)據(jù)。爐體外表面溫度應每1～2m2設一個測量點。規(guī)定中表B7為最后熱效率計算結(jié)果，見下表。項目符號單位數(shù)據(jù)來源或計算公式數(shù)值燃料低發(fā)熱值QardwkJ/kg燃料實測或表B1燃料顯熱HrxkJ/kg燃料表B3霧化蒸汽顯熱QwkJ/kg燃料表B3空氣顯熱QwikJ/kg燃料表B3供給能量QGkJ/kg燃料QG=Qardw+Hrx+QW+Qwi排煙損失Q2kJ/kg燃料表B4q2%q2=Q2/QG燃料化學不完全燃燒損失Q3kJ/kg燃料表B5q3%q3=Q3/QG散熱損失Q5kJ/kg燃料表B6q5%q5=Q5/QG反平衡法計算熱效率η%η=〔1-(Q2+Q3+Q5)/QG〕×100%2加熱爐正常操作控制2.1爐膛負壓（抽力）控制抽力是由于爐內(nèi)煙氣密度與大氣的密度差而引起的。抽力的單位可以用毫米水柱（mmH2O）或帕（Pa）表示。抽力的存在使大多數(shù)加熱爐為負壓，空氣能夠通過火嘴或其它的開口進入爐體，熱的煙氣從爐頂排出。爐子負壓的第一測量點一般在輻射段的頂部即爐膛拱頂部位，保持此處很小的負壓即可確保整個加熱爐內(nèi)為負壓，所以在此處要安裝負壓表，隨時進行加熱爐操作監(jiān)測。負壓的第二測量點在火嘴平面上，這一點能夠監(jiān)控所有的火嘴有充足的抽力，使燃燒空氣供應正常。負壓的第三測量點在對流段煙氣出口處，這一測量點設在煙道擋板下面，將這一測量點的抽力和爐膛的壓力值結(jié)合考慮，可以確定通過對流段管束的抽力損失，能幫助判斷對流段是否發(fā)生損壞或結(jié)垢。加熱爐爐膛負壓可以通過調(diào)節(jié)煙道擋板、風機擋板或風機轉(zhuǎn)速來控制。爐膛負壓值控制的是加熱爐內(nèi)煙氣壓力最高點——輻射室出口部位的壓力。控制負壓是為了保證提供火嘴足夠的壓力差，使之得到足夠的空氣，而進入加熱爐的過剩空氣量最小，這有助于提高加熱爐的熱效率。抽力過大，火焰不穩(wěn)定，產(chǎn)生一氧化碳。抽力過小，爐膛出現(xiàn)正壓，爐內(nèi)高溫煙氣會從不密封處向外泄漏，導致能耗增加，造成爐殼、爐管損壞。抽力控制目標為：-20Pa～-40Pa或-2mmH2O～-4mmH2O。2.2過剩空氣的控制燃料在燃燒時需要氧氣，在空氣中氧氣體積約占21%，氮氣約占79%，所以燃料在燃燒時需要供給空氣。1kg燃料油在燃燒時所需理論空氣量（α＝1）約為14.2kg（11Nm3）。在實際的加熱爐操作中，由于從燃燒器進入的空氣不可能全部都參與燃燒，另外，也由于從爐子其他不密封處漏入了空氣，所以實際進入爐內(nèi)的空氣量總是比理論空氣量多，前者與后者之比叫做過剩空氣系數(shù)，即：為了保證煙氣氧氣測量的準確性，應從輻射段出口（即爐膛拱頂）部位采煙氣樣，采樣探頭應深入到距爐壁600毫米或更遠的位置。可以通過調(diào)節(jié)過剩氧含量來控制燃燒效率。另外為了計算加熱爐熱效率，應該在煙氣排入大氣前（煙道擋板）測量氧含量。氧含量測量可使用手提式氧分析儀或在線氧分析儀，手提式氧分析儀用于現(xiàn)場煙氣分析，在煙氣入口一般都有一個干燥劑腔，可以吸收水蒸汽保護分析儀內(nèi)腔，這種儀器提供了煙氣的“干基”分析。利用氧化鋯在線連續(xù)分析時，因煙氣中含有水蒸氣，稱之為濕煙氣。由于加熱爐對流段可能漏入空氣的部位較多，因此，從輻射段爐膛出口采樣要比在對流段出口采樣更能代表燃燒的狀況，所以在線氧分析儀應設在輻射段出口。由于采樣管線滲漏或堵塞會引起氧分析儀讀數(shù)波動或產(chǎn)生誤差，從氣體燃燒產(chǎn)物冷凝下來的水進入氧分析儀會導致儀器損壞，所以煙氣取樣管要進行保溫，分析儀應由儀表技術人員每月校正一次，或根據(jù)制造廠家的要求定期校正。加熱爐的狀況、燃料的類型和組成、不同的工藝操作水平以及環(huán)境條件都影響過剩空氣系數(shù)，所以不可能為所有的加熱爐推薦一個過剩空氣系數(shù)目標值。一般情況下空氣過剩系數(shù)控制在1.1～1.3之間。只根據(jù)含氧量來控制燃燒還有缺陷，應在輻射室拱頂處同時監(jiān)測氧含量和一氧化碳含量。只有當燃燒接近于最大效率時，改變過剩空氣量后爐膛拱頂處的CO含量才會明顯變化，以此可以判斷爐子是否己經(jīng)接近最高效率點，最高效率點CO含量一般認為在100～150ppm左右。考慮到爐子工況經(jīng)常變化，過剩空氣量控制在接近于最少燃料消耗的工況下操作，并應留有可調(diào)節(jié)的安全余量。自然通風加熱爐的過剩氧含量值應該控制在高于最小需要值1～2%，強制通風的加熱爐應高于最小需要值0.5～1%。氧含量一般控制在3%以下。2.3燃燒控制2.3.1燃燒器（火嘴）調(diào)節(jié)一個完整的燃燒器通常包括燃料噴嘴、配風器和燃燒道三個部分。燃料噴嘴是供給燃料并使燃料完成燃燒前準備的部件。燃料油噴嘴的主要任務是使燃料油霧化并形成便于與空氣混合的霧化炬。外混式燃料氣噴嘴將燃料氣分散成細流，并以恰當?shù)慕嵌葘巳紵溃员闩c空氣良好混合。預混式燃料氣噴嘴則是將燃料氣和空氣均勻混合后供給燃燒道。配風器的作用是使燃燒空氣與燃料良好混合并形成穩(wěn)定而符合要求的火焰形狀。特別是在燒燃料油的情況下，為了保證重質(zhì)燃料油燃燒良好，除了使之良好霧化外，還必須有良好的配風器，使空氣和它迅速、完善地混合。尤其是在火焰根部必須保證有足夠的空氣供應，以避免燃料油受熱時因缺氧而裂解，產(chǎn)生黑煙。燃燒道也稱火道，其作用有三：燃燒道耐火材料蓄積的熱量為火焰根部提供了熱源，加速燃料油的蒸發(fā)和著火，有助于形成穩(wěn)定的燃燒，這一點對爐膛溫度較低的管式爐尤為重要。其次是它能約束空氣，迫使其與燃料混合。第三是與配風器一起使氣流形成理想的流型。按所用燃料的不同，燃燒器可分為燃料油燃燒器、燃料氣燃燒器和油——氣聯(lián)合燃燒器三大類。按供風方式的不同，可分為自然通風燃燒器和強制通風燃燒器，低風壓強制通風燃燒器一般也稱為鼓風式燃燒器。加熱爐燃燒器供風主要由兩個部分組成：一次風和二次風。一次風解決著火、穩(wěn)燃、減少炭黑生成等問題，要求一次風量要少，流速低，以利于穩(wěn)定著火。燃料完全燃燒所需要的空氣為二次風，二次風以較高速度噴入燃燒道，迅速與油霧混合，提供燃料完全燃燒需要的空氣。操作過程中，應該盡可能的使用一次風，減少二次風的使用量，這是因為一次風與燃料氣的混合要比二次風好的多，時間短，并且火焰集中。這樣的火焰讓爐管受熱均勻，減少火焰沖擊爐管的可能性，只有少量的過剩空氣來冷卻燃燒室，因此火焰集中并可以節(jié)能。正常操作時，各火嘴的爐前閥應保持全開狀態(tài)，各火嘴前燃料壓力一致，爐膛受熱均勻，由調(diào)節(jié)閥控制燃料的總壓力，便于調(diào)節(jié)加熱爐的燃燒負荷。在燒燃料油時，也應全開現(xiàn)場油槍的爐前閥和蒸汽閥，如果火易吹滅，火焰短，可關小一次風門；如火焰從根部開始冒煙，火焰高，則開大一次風；如火焰上部冒煙，則開大二次風門。2.3.2“三門一板”調(diào)節(jié)“三門一板”是指油門、汽門、風門和煙囪擋板。“三門一板”是加熱爐操作方法的簡稱，即適當調(diào)節(jié)燃料油及霧化蒸汽的閥門，可以使各個燃燒器的火焰長短基本均勻，霧化良好。燃燒器風門或燃燒器的風道蝶閥與煙囪擋板的調(diào)節(jié)要互相配合。煙囪擋板開得太大，燃燒器風門或風道蝶閥關得過小，會使爐內(nèi)負壓過大，漏人空氣量過多；擋板關得過小，風門或蝶閥開得過大，可能使爐內(nèi)局部形成正壓，使高溫煙氣漏出爐外。2.4加熱爐內(nèi)部的檢查加熱爐內(nèi)部檢查內(nèi)容應包括火焰狀態(tài)、爐管、耐火襯里、爐管支撐的顔色、火盆的狀態(tài)和空氣滲漏狀態(tài)。a.加熱爐內(nèi)火焰應有相同的顔色、形狀和穩(wěn)定性，任何不穩(wěn)定的火焰，不均勻的火焰形狀，火焰舔爐管等情況都需要調(diào)整。

b.爐管檢查包括是否出現(xiàn)局部過熱點、爐管移位、變形、工藝介質(zhì)泄漏、支撐或固定設備的損壞等情況。

c.耐火襯里和爐管支撐的顔色能夠表明爐膛內(nèi)是否高溫，是否有熱分布不均勻情況。

d.火盆磚、燃燒道的狀態(tài)都應該檢查，破損或被化學侵蝕損壞以及安裝不合適的火盆磚或損壞的燃燒道，都將導致火焰不好或火焰突起。e.檢查爐膛漏風情況，在熱的爐膛內(nèi)，空氣滲入會顯示出暗條或使耐火襯里表面出現(xiàn)條紋。f.在加熱爐停工檢查時，要進行爐管管壁測厚，應著重檢測爐管的彎頭部位，防止爐管沖蝕腐蝕而減薄，影響加熱爐長周期安全運行。2.5加熱爐常規(guī)聯(lián)鎖項1）燃料壓力低燃料壓力低于能使燃燒器保持穩(wěn)定的壓力。（長明燈壓力低于0.07MPa，關閉燃料氣主火嘴、長明燈、燃料油火嘴電磁閥，加熱爐熄火。）2）進料量低爐管流量低于聯(lián)鎖值時，加熱爐自動停車。（關閉燃料氣火嘴、燃料油火嘴電磁閥。）3）燃燒器熄火對既沒有可靠的燃料氣壓力低聯(lián)鎖，又不經(jīng)常監(jiān)視的小型加熱爐，應考慮使用雙向確認型火焰檢測器，在確認燃燒器熄火時，自動聯(lián)鎖停車，避免單火焰檢測器失靈所引發(fā)的誤動作，增加系統(tǒng)安全度和可靠度。4）霧化蒸汽壓力低當使用燃料油時，霧化蒸汽壓力低會引起火焰減弱甚至熄火狀況。（霧化蒸汽壓力低于0.35MPa，關閉燃料油電磁閥，油火嘴熄滅。）5）煙風系統(tǒng)失靈對帶有強制通風設備（鼓風機、引風機）、空氣預熱器的加熱爐，除非加熱爐可以在自然通風或爐膛正壓下操作，否則在風機故障時需停車熄火。如果允許自然通風操作，則可以通過打開設置在強制通風燃燒器前熱風道上的快開風門，改強制通風為自然通風，保證加熱爐繼續(xù)操作。2.6加熱爐常規(guī)報警項1）燃料壓力低當燃料壓力下降到接近將使燃燒器操作不穩(wěn)定的工況時應報警。對燃料氣管線，一般在燃料氣調(diào)節(jié)閥與燃燒器之間設置壓力檢測點，以便檢測出燃料氣源的低壓情況。2）燃料壓力高燃料壓力太高會引起過渡燃燒。

3）排煙溫度高排煙溫度高一般是由不良操作引起，也可能由加熱爐管泄漏、空氣預熱裝置損壞造成。

4）火焰減弱可以用對紫外輻設敏感的火焰檢測器檢測。5）被加熱物料出口溫度高物料出口溫度過高預示運行、操作中有不當之處。6）爐管表面溫度高過高溫度將使爐管材質(zhì)損壞。如果刀刃式表面熱電偶和爐管表面脫開，也會導致溫度讀數(shù)高。7）爐膛壓力高爐膛壓力升高導致火焰外泄等危險，另外，爐膛壓力高往往也反應出引風機故障、調(diào)節(jié)擋板失靈。8）進料量低加熱爐的進料量低，會導致爐管過熱，加速爐管事故的發(fā)生。9）霧化蒸汽壓力低在使用燃料油時，如果霧化蒸汽壓力低，會引起燃料油霧化效果降低，導致火焰減弱、不穩(wěn)定或不完全燃燒。2.7加熱爐操作的安全原則a.正常操作時應：爐膛保持負壓；燃燒完全，不向外噴火或冒黑煙；各項參數(shù)指標在合理范圍內(nèi)。b.增加負荷時：應先增引風量→再增送風量→最后增燃料量；c.減小負荷時：應先減燃料量→再減送風量→最后減引風量。3加熱爐點爐和停爐操作煉油裝置必須制定加熱爐開停工操作程序。開停工程序是確保爐膛不產(chǎn)生爆炸性混合氣體，建立穩(wěn)定的火焰和工藝流量的指導性程序。該程序?qū)㈦S著加熱爐的儀表自動化程度的不同而不同。3.1燃料系統(tǒng)和火嘴準備a.確認火嘴安裝正確，火嘴位置和定位準確，燃料氣孔和空氣通道暢通。燃料系統(tǒng)處于盲斷狀態(tài)，爐前閥在關閉位置。b.確認燃料管線和閥門經(jīng)過壓力測試，無泄漏，并經(jīng)過氮氣吹掃置換，除去管線中的雜質(zhì)。燃料油系統(tǒng)建立循環(huán)，確認燃料壓力及霧化介質(zhì)供應系統(tǒng)的壓力夠用。c.確認燃燒器調(diào)節(jié)風門操作靈活，為吹掃加熱爐把風門開度控制在100%的開度位置。3.2加熱爐準備a.確保沒有雜物留在加熱爐中，所有的人孔，觀火門，防爆門都應該關閉。b.檢查所有煙、風道擋板的開、關和開啟方向，保證與設計相符。3.3爐管建立流量a.必須在每路爐管中充滿流體并穩(wěn)定流動，應該遵循加熱爐生產(chǎn)廠家的指導，以確保每段爐管流量均勻。b.在進料過程中，要檢查爐管流量表、閥門和控制器的操作。如果某段沒有正確的流量指示或流量波動，在吹掃和點爐之前要進行分析和解決。在沒有達到正常流量的75%之前，建議將爐管的流量控制閥設定在手動操作狀態(tài)。3.4吹掃爐膛a.用蒸汽或啟動風機供風吹掃爐膛，進行至少5倍的體積置換，需要大約15到20分鐘，或者在煙囪頂部出現(xiàn)蒸汽為止。建議不要吹入過多的蒸汽，長時間接觸蒸汽和凝液將導致耐火襯里的損壞。b.在吹掃過程中，檢查負壓表狀態(tài)，確保負壓表可以讀出爐膛內(nèi)的負壓值。c.聯(lián)系分析車間，進行爐膛可燃氣體測爆分析，準備點長明燈。3.5點燃長明燈a.首先檢查長明燈和主火嘴各個切斷閥是否關閉，確認閥門處于關閉狀態(tài)。b.按照加熱爐安全管理規(guī)定的要求用測爆儀在爐膛內(nèi)采樣測爆，如果測爆合格，打開長明燈燃氣管線上的閥門，確認長明燈壓力指示正常。關小火嘴風門在15％～25%的位置，關小煙道擋板到25%的位置，開始點燃長明燈。點燃所有的長明燈，并使它們穩(wěn)定地燃燒15分鐘，以證實火焰的穩(wěn)定性。3.6點燃主火嘴A、再次檢查所有主火嘴的閥門是否全部關閉，拆除主火嘴管線上的盲板。打開主燃料氣安全切斷閥，打開一個火嘴上的手閥進行點火，如果在5～9秒內(nèi)沒有將主火嘴點燃，關閉手閥，等5分鐘，再進行該火嘴點火。B、按照點火程序，再進行下一個主火嘴點火，如果第一個火嘴已經(jīng)點燃，這個火嘴沒有被點燃，不必再進行爐膛的吹掃，等5分鐘，再進行該火嘴點火。連續(xù)地點燃有穩(wěn)定長明燈火焰的主火嘴，手動調(diào)節(jié)各個調(diào)節(jié)閥以保持火嘴上有足夠的燃料氣壓力。如果不這樣做將會引起火焰不穩(wěn)定，容易熄滅，如果所有的火嘴和長明燈都熄滅了，需要重新吹掃爐膛。在整個爐膛內(nèi)均勻地點燃各火嘴。C、有集合管的加熱爐爐膛升溫速度為55℃/h～110℃/h，全焊接蛇管式加熱爐爐膛升溫速度可高達177℃/h。集合管加熱爐升溫速度慢可以避免過熱應力造成的管頭連接泄漏。D、爐膛升溫速度是由新耐火襯里的養(yǎng)生要求限定的。如果爐內(nèi)安裝的是新耐火襯里而不是陶瓷纖維，材料的生產(chǎn)者或安裝者應提供烘爐曲線，使材料更好地干燥和養(yǎng)生，以獲得最好的性能。3.7檢查a.在加熱爐開工期間，應檢查燃料和各爐管的流量，爐出口溫度，燃料壓力，爐膛內(nèi)最高壓力點的抽力，輻射段出口煙氣的氧含量，爐膛和爐管溫度。b.當熱輸入增加時，應及時監(jiān)測抽力，開大加熱爐風門和煙道擋板。c.當各段爐管的流量是正常流量的75%時，將各段爐管的流量控制器設在自動位置。可根據(jù)爐出口溫度判斷爐管流量的準確性，注意觀察各段爐管出口溫度，爐管溫度偏高或不均勻可能是由于這段爐管流量低，火焰突起，或火嘴的燃燒不均勻。這種情況必須立即分析原因并糾正，避免由于爐管內(nèi)部結(jié)垢而造成爐管損壞和使用壽命降低。d.注意當主火嘴熄滅后，爐管內(nèi)沒有工藝流體時，爐管溫度會升高，開大煙道擋板，增大冷空氣量來冷卻爐膛。如果工藝流體中斷，在爐膛溫度降低到485℃以前，嚴禁再將流體引入爐管。e.停爐操作時，逐漸減小輸入的熱量，停一部分火嘴，以保持投用火嘴的燃料壓力。火嘴停用后，不要關閉火嘴的風門，爐膛的降溫速度同升溫速度相同。全部火焰熄滅后，吹掃爐膛。關閉所有的燃料閥和霧化介質(zhì)閥。全開煙道和風道擋板以增加加熱爐的降溫速度。根據(jù)需要，可在燃料和物料管線上安裝盲板。4異常情況處理4.1燃燒故障及處理加熱爐在使用中隨著工藝、設備等工況的改變，各種操作參數(shù)也會隨著時間而有所改變，有系統(tǒng)有組織地進行加熱爐故障診斷和排除是必要的。故障診斷和排除通常包括以下四個步驟：1）發(fā)現(xiàn)問題；2）觀察并鑒別問題；3）評估問題對操作的影響，存在的隱患；4）找出問題的解決方法，消除隱患。4.1.1火焰脈動脈動火焰表現(xiàn)為火焰上下跳動，并伴有犬吠聲或者呼吸聲等低頻噪音，加熱爐局部振動。對于氣體燃燒器原因有：煙囪抽力過小；瓦斯壓力波動；空氣量不足。對于油燃燒器原因有：噴頭結(jié)垢了；燃料油中存在水分或異物；每個燃燒器所燒的燃料過少；燃料油中含有較多輕組分而被過度預熱，形成蒸汽層。脈動火焰可導致耐火材料的破裂并脫落，火道磚的損壞和局部脫落，爐管和儀表的破裂。脈動火焰出現(xiàn)后，應根據(jù)上述原因采取相應的措施進行處理，操作時應注意先降低燃料量，使氧含量逐步上升，建立穩(wěn)定火焰后，再調(diào)整風門和煙道擋板，使氧含量達到要求。在建立穩(wěn)定火焰之前，嚴禁增加空氣量，如果增加空氣量，在爐內(nèi)可能充滿大量的燃料和空氣的混合物，會導致爆燃而損壞加熱爐。如果通過調(diào)整操作問題無法解決，只能停爐處理。4.1.2火焰沖擊爐管火焰沖擊爐管是燃燒室內(nèi)火焰直接接觸爐管外表面，使爐管局部形成焦炭，工藝介質(zhì)壓降升高，輻射傳熱效率下降，對應部位爐膛溫度上升。爐管顏色呈現(xiàn)紅色或橙色或者管壁呈現(xiàn)凹凸不平，爐管產(chǎn)生局部過熱點，最終導致爐管的破裂。火焰沖擊的原因有：1）燃燒過程中燃燒空氣不足，致使火焰在燃燒室內(nèi)尋找額外的空氣；2）空氣泄漏造成局部過度燃燒；3）火嘴噴嘴安裝位置和方向有誤；4）火嘴噴嘴孔口局部堵塞或腐蝕，改變了火焰的方向；5）火道磚的損壞改變了火焰方向；6）煙道氣的循環(huán)可能將火嘴火焰推向管路表面。發(fā)生火焰沖擊爐管后，操作人員應按上述可能性查找出原因，并及時處理，排除火焰沖擊爐管。4.1.3回火回火的含義為：氣體燃料和預混空氣的混合物流出火孔的速度小于火焰?zhèn)鞑ニ俣取；鼗饡r火焰在文氏管混合器內(nèi)燃燒，造成文氏管混合器損壞，加熱能力下降，產(chǎn)生安全隱患。處理措施：提高燃料氣壓力以保證混合物噴出速度或及時清理噴嘴，降低混合物中空氣含量以降低火焰燃燒速度，都可有效避免回火的發(fā)生。4.1.4火焰不規(guī)則在單個火嘴上，火焰不規(guī)則表現(xiàn)為火焰焰形不對稱，在多火嘴上，當每個火嘴在相同燃料壓力和相同空氣量時，火焰大小不齊，不規(guī)則火焰會使爐管產(chǎn)生局部過熱點。

火焰不規(guī)則的原因有：1）燃燒過程中燃燒空氣不足，致使火焰在燃燒室內(nèi)尋找額外的空氣；2）火嘴噴嘴安裝位置和方向有誤；3）火嘴噴嘴孔口局部堵塞或腐蝕，改變了火焰方向；4）火道磚損壞改變了火焰方向；5）各火嘴處的燃料壓力或空氣壓力不同。不規(guī)則火焰出現(xiàn)后，操作人員應認真尋找原因，及時調(diào)整，使問題得到解決。4.1.5油槍漏油燃料油在霧化效果不好或燃料油直接噴到火道磚的側(cè)面時易造成油槍漏油。造成油槍漏油的原因有：1）噴嘴安裝位置偏低或長度不夠，燃料油噴到火道磚上；2）噴嘴孔口局部堵塞或腐蝕，使燃料油噴出角度過大，噴到火道磚上；3）燃料油油溫低，粘度高、油汽比不合理，造成燃料油霧化效果不佳，噴出油滴過大；4）油槍槍頭密封不嚴，漏油。發(fā)現(xiàn)油槍漏油后，應首先檢查油槍的安裝位置、燃料油在火嘴處的溫度和油汽比。調(diào)整處理后，問題得不到解決，可停下油槍，檢查油槍孔口的清潔度，檢查油槍的尺寸和孔口的腐蝕情況，如有問題及時更換新油槍。4.1.6發(fā)煙的長火焰發(fā)煙的長火焰是由不完全燃燒造成的，會使加熱爐爐膛溫度上升，傳熱效果下降，燃料消耗增加、對流段積灰加快。造成的原因有：1）火嘴的空氣供應不足；2）火盆和火道損壞或一次、二次風比例不當、火嘴的安裝位置不標準；3）燃料油油溫低，粘度高、油汽比不合理，造成燃料油霧化效果不佳，噴出油滴過大；4）油槍噴頭孔口變大、損壞或堵塞；5）新燃料和舊火嘴不匹配。發(fā)煙的長火焰出現(xiàn)后，應首先檢查火嘴的安裝位置，調(diào)整油汽比和一、二次風門，加快燃燒速度和降低火焰高度。按上述方法處理，問題得不到解決，可停下油槍，檢查油槍孔口的清潔度，檢查油槍的尺寸和孔口的腐蝕情況，如有問題及時更換新油槍。檢查火盆和火道，如有問題暫停使用，在適當?shù)臋C會更換。4.1.7排煙溫度高爐子在正常操作情況下，排煙溫度應接近于設計溫度。排煙溫度高表明加熱爐熱效率低，燃料消耗高，對流段過熱，可能損壞爐子，特別是對流段的頂部。煙道溫度高可能由于在火嘴喉管內(nèi)和燃燒室氧氣供應不足，或空氣漏入對流區(qū)，使得未燃燒的燃料在對流段發(fā)生了二次燃燒。煙道溫度是由煙道氣中的過剩氧含量控制的，可通過調(diào)整過剩空氣量來降低煙道溫度。其次，檢查是否有空氣泄漏到爐內(nèi)，特別是對流段，如果對流段有未燃燒的燃料會發(fā)生二次燃燒，使煙道溫度升高。要加強吹灰器的維護，保證吹灰器的正常運行和吹灰效果。4.1.8脫火脫火的含義為：氣體燃料和預混空氣的混合物流出火孔的速度大于脫火極限，使燃料氣離開噴頭一段距離以后才著火。脫火可導致火嘴內(nèi)火焰全部熄滅，致使未燃燒燃料注入燃燒室，嚴重時可能發(fā)生重新燃燒爆炸。處理措施：發(fā)現(xiàn)脫火現(xiàn)象后應立即降低火嘴上的燃料壓力，調(diào)整風壓或霧化劑的量，使火焰貼近噴嘴。預混合型火嘴可調(diào)整空氣量，使火焰穩(wěn)定。如按上述方法處理，問題沒能得到解決，應停下火嘴，清理火嘴、檢查燃燒道，并重新正確安裝火嘴后，再次點燃。4.1.9長明燈無法點火或熄滅無法點火的原因：開工點爐時燃料氣管線內(nèi)存有惰性氣體，燃料氣流程沒有打通，長明燈線過濾器或長明燈噴嘴堵塞，爐內(nèi)正壓或負壓過大，火嘴內(nèi)燃料氣和風的配比不當，火嘴安裝位置不當?shù)惹闆r都可造成長明燈無法點燃或熄滅。長明燈熄滅后，不能隨時點燃主火嘴，可能發(fā)生可燃氣體在爐內(nèi)聚集情況，形成隱患。發(fā)現(xiàn)長明燈熄滅，應及時查找原因處理，拆下長明燈進行清理，回裝后重新點燃。4.1.10煙道冒煙冒黑煙是因為燃料燃燒不完全或者是爐管破裂造成。可能的原因有：燃料油霧化效果不好；燒油量變大、燃料氣組成變重時，火嘴部位供風量不足；爐管破裂，使工藝介質(zhì)漏入燃燒室。燃料燃燒不完全時通過提高霧化效果和調(diào)整供風量來解決，爐管破裂需要停掉加熱爐，必要時通入蒸汽冷卻爐膛防止爆燃，對破裂爐管進行檢修處理。4.1.11高NOx排放在煙道氣中測量到的NOx濃度超出允許操作等級。可能的原因有：1）火嘴設計有問題、入爐空氣溫度高、燃燒速率快等原因造成峰值火焰溫度高，NOx生成速率將增加；2）燃料中氮元素含量高時，NOx排放將隨氮濃度的增加而增加；3）過剩空氣量大；4）NOx分析儀讀數(shù)不準。通過改造火嘴，可以有效地減少NOx的形成。降低高NOx排放的燃燒技術包括分級空氣火嘴技術、分級燃料火嘴技術、超低NOx火嘴技術、在燃料氣中加入惰性氣體降低火焰溫度的火嘴技術。4.2緊急停爐程序加熱爐運行中最常見的緊急情況是爐管破裂，如果處理不好會導致設備損壞和人員傷亡，發(fā)生爐管破裂時應采取緊急停爐程序，將事故控制在最小的范圍內(nèi)。4.2.1爐管破裂現(xiàn)象爐膛溫度、煙氣溫度突然上升煙囪冒黑煙爐膛看不清爐子周圍淌油著火，進料泵壓力下降4.2.2爐管破裂的原因a．爐管長時間失修，平時發(fā)現(xiàn)爐管有膨脹鼓泡、脫皮等缺陷：爐管材質(zhì)不好，受高溫氧化及物料的沖蝕、腐蝕發(fā)生砂眼或裂口。b．爐管局部過熱：如燃料油、燃料氣帶油噴至爐管上燃燒；火嘴位置不正，火焰直撲爐管。c．輻射爐管內(nèi)介質(zhì)偏流，造成爐管過熱或操作變化大引起劇烈脹縮等。d．爐管彎頭焊口有砂眼，年久腐蝕，檢修質(zhì)量不好，檢修中遺留的質(zhì)量缺陷。4.2.3爐管破裂會造成的后果a.爐管和支撐的融化和燒毀；b.爐膛內(nèi)爆燃；c.對流段塌落到輻射段；d.由于加熱爐支撐結(jié)構(gòu)的損壞使加熱爐倒塌；e.燃料油擴散到其它區(qū)域著火，使其它設備存在危險；f.在加熱爐周圍形成爆炸區(qū)，有被點燃的可能；g.幾個加熱爐共用的煙囪損壞；h.快速停爐時，熱沖擊造成法蘭泄漏。4.2.4緊急事故措施1.如爐管破裂應立即關閉燃料閥門，切斷燃料氣、燃料油，切斷加熱爐進出料源。2.及時將事故情況匯報上級部門、報火警和有關單位。3.立即打開爐膛消防蒸汽閥，將消防蒸汽引入爐膛。4.開大煙道擋板，關閉空氣擋板，用消防蒸汽來冷卻噴出的油，用消防炮噴霧來保護臨近的設備，給加熱爐和煙囪降溫以避免倒塌。5.其它按緊急停工程序處理。4.2.5注意事項a.控制事故范圍，避免火災蔓延，把火災控制在爐膛內(nèi)，使用蒸汽或氮氣，慢慢地將損壞爐管中的介質(zhì)吹入爐膛。以正常的方式吹掃其它爐管內(nèi)的介質(zhì)，避免其它爐管發(fā)生破裂。如果損壞的爐管中含有氫氣，不要吹掃爐管，讓爐管中的介質(zhì)在爐膛內(nèi)消散。b.在爐膛內(nèi)可能有沒參加燃燒的烴蒸汽，避免在加熱爐和爐管及煙囪內(nèi)產(chǎn)生爆炸性氣體。如果有其它的加熱爐，應該保持在最低的負荷燃燒，保持過剩氧含量最低，直到關閉風門或風道擋板。然后引入蒸汽吹掃爐膛。c.不斷通入滅火蒸汽，切斷入爐空氣，直到加熱爐降到低于315℃。用測爆儀檢測爐膛內(nèi)的可燃氣體，如果沒有可燃氣體，可以打開風道擋板或風門以增加冷卻速度。5加熱爐的優(yōu)化與節(jié)能措施加熱爐要始終處于穩(wěn)定的運行狀態(tài)，同時各相關參數(shù)處于最佳配比狀態(tài)，燃燒充分，換熱良好，損失較低。通過對加熱爐進行及時調(diào)整、適時控制、采用自控和必要改造等優(yōu)化方法，達到方便控制、提高熱效率、節(jié)約能源的效果。從工藝、設備、調(diào)控和管理的角度出發(fā)，根據(jù)加熱爐效率反平衡的計算方法，結(jié)合加熱爐自身特點，歸納總結(jié)了如下4條調(diào)優(yōu)的方法：

1、提高加熱爐熱效率；

2、加強日常控制和提高自動化的應用；

3、加強設備的維護，合理配備監(jiān)控儀表；

4、提高人員素質(zhì)，加強日常管理。5.1提高加熱爐熱效率5.1.1降低排煙溫度以減少排煙熱損失1）減小末端溫差，即減小排煙溫度與被加熱介質(zhì)入對流室溫度之差。2）將需要加熱的低溫介質(zhì)等引入對流室末端。3）采用各種空氣預熱器以預熱空氣。空氣溫度每提高20℃，爐子熱效率約提高一個百分點。值得指出的是，隨著空氣溫度的提高，燃燒產(chǎn)物中的NOx增加，對環(huán)保是不利的。另外，空氣溫度過高，還可能引起燃油噴頭結(jié)焦或燃燒器的變形等問題，一般空氣預熱溫度不宜超過300℃。4）采用煙氣余熱鍋爐以發(fā)生蒸汽。5）除灰除垢，以保證管式爐長期在高熱效率下運轉(zhuǎn)。堅持用吹灰器定期（每8小時或24小時）清除對流段積灰。這一點對燒渣油的管式爐來說，尤為重要。現(xiàn)在的吹灰器有許多種，除以前常用的蒸汽吹灰器外，近幾年又出現(xiàn)了聲波除灰器、亞（次）聲波除灰器、激波除灰器等等。停工期間對爐子對流段進行水沖洗可以較徹底地解決釘頭管、翅片管的積灰問題。值得提醒的是，原油脫鹽程度對管式爐的傳熱和熱效率有間接的但也是明顯的影響。燃料油燃燒后，鹽分會沉積在爐管外表面，特別是輻射室爐管外表面。這與積灰一樣會增加熱阻，降低傳熱效果。5.1.2降低過剩空氣系數(shù)以減少排煙熱損失1）選用性能良好的燃燒器，保證在較低的過剩空氣系數(shù)下完全燃燒；2）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(shù)下運轉(zhuǎn)，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；3）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，從這些地方漏人爐內(nèi)的空氣一般都不參與燃燒而白白帶走熱量。4）過剩空氣系數(shù)太大不僅使熱效率降低，還有其他許多有害之處，例如加速爐管和爐內(nèi)構(gòu)件的氧化、增加對流室吸熱量、提高SO2向SO3的轉(zhuǎn)化率從而加劇低溫露點腐蝕等等。

5.1.3減少不完全燃燒損失不完全燃燒除造成熱損失，降低熱效率外，還造成大氣污染。機械不完全燃燒產(chǎn)生的炭粒還會造成對流室爐管表面積灰，影響傳熱效果。減少不完全燃燒損失的措施首先是選用性能良好的燃燒器，并及時和定期的維護，使燃燒器長期保持在良好狀態(tài)下運行。其次是在操作中精心調(diào)節(jié)“三門一板”，以保證過剩空氣量既不太多，也不太少。目前燃燒器性能一般都較好，不完全燃燒都較少，但燒油時需要經(jīng)常調(diào)整，保持燃燒良好。通過分析煙氣中CO含量可以監(jiān)控化學不完全燃燒情況。5.1.4減少散熱損失管式爐外壁以輻射和對流兩種方式向大氣散熱。散熱量與爐外壁溫度、環(huán)境溫度和風速等有關。環(huán)境溫度和風速對爐外壁溫度影響較大，而對散熱損失雖然有影響，但是影響并不大。新建的煉油管式爐的散熱損失并不大，一般僅占爐子總供熱量的1.5％～3％。但對于已經(jīng)使用多年，爐墻已有損壞的爐子，及時修補爐墻對減少散熱損失，提高熱效率卻是很有必要的。5.2低溫露點腐蝕燃料在燃燒時，其中的氫（H）和氧（O）化合生成水蒸氣（H2O)，而燃燒器大部分又采用蒸汽霧化，因而使爐子中的煙氣帶有大量的水蒸氣。另外，燃料中的硫（S）在燃燒后生成二氧化硫（SO2），其中少量的SO2進一步又氧化成三氧化硫（SO3），三氧化硫與煙氣中的水蒸氣結(jié)合生成硫酸（H2SO4）。含有硫酸蒸汽的煙氣露點大為升高，當受熱面的壁溫低于露點時，含有硫酸的蒸汽就會在受熱面上凝結(jié)成含有硫酸的液體，對受熱面產(chǎn)生嚴重腐蝕。因為它是在溫度較低的受熱面上發(fā)生的腐蝕，故稱為低溫腐蝕。由于只有在受熱面上結(jié)露后才發(fā)生這種腐蝕，所以又稱露點腐蝕。露點溫度的高低除與燃料中的含硫量有關外，還與過剩空氣系數(shù)和三氧化硫的生成量等因素有關。根據(jù)我國燃料的含硫量，露點溫度一般在105~130℃范圍內(nèi)。有條件時，在現(xiàn)場最好利用露點溫度進行實際測定。減少低溫露點腐蝕，最重要的是使管壁或加熱元件的壁溫高于露點，或采用耐腐蝕材料。例如，低溫油進料的入爐溫度應在100℃以上，空氣預熱器采用熱風循環(huán)，或利用其他介質(zhì)將入口空氣溫度提高到60℃以上。5.3加熱爐優(yōu)化控制加熱爐能保持在高的熱效率下運行，是煉廠節(jié)能工作的重點。優(yōu)化控制的目標是實現(xiàn)氧含量和負壓的自動控制，使加熱爐實現(xiàn)時時優(yōu)化操作。應滿足以下要求：1.氧含量表（氧化鋯）和爐膛負壓表安裝位置在輻射室出口，對流室遮蔽管下方。2.保證氧含量表和負壓表工作正常，取樣管、導壓管暢通，儀表讀數(shù)準確。負壓變送器應有儀表箱保護，避免外界對負壓測量的干擾。3.對氧含量、負壓測量變送器增加阻尼參數(shù)，使儀表調(diào)節(jié)平穩(wěn)，可實現(xiàn)自動控制爐膛負壓和氧含量。4.在加熱爐拱頂、對流室出口（煙道擋板下方）有煙氣