炉体的密封及散热损失控制

加热炉燃烧所需空气应该全部从燃烧器处供入,从其它部位漏入的空气不但难以起到有效的助燃作用,反而会带来氧含量上升,露点温度升高,排烟损失增加,加热炉炉管氧化,氮氧化合物生成量增加等不良后果。据报道[1],对于一台热负荷23.26MW的加热炉,当炉底负压为-98Pa时,每0.1m2的漏缝,可以导致大约3000m3/h的空气漏入,使过剩空气系数增大0.1。可见炉体密封是大有潜力可挖的。某些加热炉的操作负荷比设计负荷要小,而空气系统的鼓风机是按设计负荷匹配,如果风道挡板不能有效调节,会造成大量空气进入炉内,引起过剩空气系数的上升,因此应始终维持风道挡板或风机挡板的调节灵活性。

对于燃烧器的点火孔、看火孔,许多操作人员为了方便,不关、不盖的现象很多,这实际上导致了大量冷风的进入,严重降低了炉子的热效率。实际上,可以将看火孔类的窗口用高温玻璃做成视镜,这样方便观察,更利于节能。

烟道挡板也需要经常维护。现场由于维护不到位,挡板传动轴变形,会造成炉膛压力控制不合理,导致加热炉的非优化操作。如果采用优质传动轴,改内置轴承为外置轴承,加强执行机构和传动机构的定期润滑和维护保养,上述问题易于解决。

在操作管理方面,部分装置人为地将直通烟道挡板固定在一定的开度,或者直通烟道挡板泄漏量较大,致使相当一部分高温烟气未经余热回收就直接排入大气,造成了加热炉的实际热效率降低。比如,某厂常减压炉直通烟道挡板人为开度为8%,另一厂的加氢裂化炉直通烟道挡板人为开度为5%。对此问题应特别重视,因为该处阻力较小,即使是非常小的开度也会造成非常大的泄漏,所以操作中必须使之处于完全关闭状态,如不能完全关闭,应更换密封挡板。

另外,如果炉体与工艺管道连接处采用填料密封,检修时将回弯头箱充满保温材料,将所有的孔洞密封完好,则炉散热损失将大大降低。这样全密封的加热炉,在总体计算下来,大约可以提高加热炉热效率1%,经济效益非常可观。

加热炉炉壁向大气散热损失包括辐射散热和对流散热两部分，在外界无风条件下，仍存在自然对流散热，其中向上的水平壁和向下的水平壁，以及垂直炉墙的散热量都是不同的，由于加热炉炉墙的内表面温度是变化的，并且散热量与外界温度和风速等因素也有关，所以准确算炉墙的散热较困难，故在设计中一般按供热量的1.5-3%来计算。有较长的烟气通道的余热回收系统中，加热炉整个系统的总散热量损失可能达到4%。

加热炉的外壁温度随着外界的温度下降而下降，外壁温度在夏季和冬季相差很多，但散热差值并不大。国外某些设计公司规定，在环境温度在25℃，风速为2m/s条件下的外壁温度为80-90℃。