探析裂解炉热效率的影响因素及改进措施
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摘 要：裂解炉在工作过程当中的热效率高低，是判断裂解炉对内部的热量是否有着高效化运用的重要指标。裂解炉的热效率高低，也直接关系到整个设备的能耗大小。本文通过对裂解炉热效率的影响因素，以及有效的改进方法进行了分析和研究，不断提高裂解炉的工作热效率，实现了化工企业整体经济效益的提升。
关键词：裂解炉；热效率；改进方案
乙烯生产设备是我国石油化工行业当中非常重要的设备类型，同时在工作过程当中也会消耗大量的能源裂解炉，在能源消耗量非常巨大，占到了整个乙烯生产设备总能耗的60%以上，其中燃料气的总消耗量占到裂解炉整体能耗的70%左右。所以说，为了有效提高裂解炉在工作过程当中的热效率，有效降低燃料气的使用量，是实现乙烯整体能耗降低的重要方法。裂解炉的热效率高低是衡量一个裂解炉在工作过程当中整体效率的重要标准，它直接关系到了乙烯设备在生产过程当中的总能耗大小。随着我国石油化工行业的发展速度不断加快，对乙烯设备的能源消耗标准也提出了更高的要求，如何实现裂解炉的热效率提升是乙烯制造行业当中所关心的重要问题。
1 裂解炉热效率的影响因素
1.1 烟气温度对热效率的影响
裂解炉在工作过程当中，内部对流段的功能主要是运用原料锅炉供水以及内部水蒸气等作为介质回收烟气当中的热量，烟气当中的热量高低直接表现在裂解炉在对流段工作当中的热量运用效率。正常情况下烟气的整体温度越高，则说明内部热量的损失越多，整体的热效率较低。但是烟气温度也不是越低越好，反应的原料当中含有大量的硫元素时，需要充分防止在对流区域产生酸性气体腐蚀等问题。通过实际的分析可以得出裂解炉内部的烟气温度越低，则裂解炉的整体热效率越高。在一些定型的裂解炉来讲，在工作过程当中影响裂解炉的排烟温度影响因素，主要分为了原材料的类型，原材料供应过程中的基础温度，原材料的稀释比例以及在内部对流段区域当中是否存在灰尘积压等。降低烟气的温度最有效的方法是提高反应器内部对流段的热交换效率，将烟气当中的剩余热量充分吸收，以此来提高热效率的转化。所以说，裂解炉在对流段的表面清洁程度也直接关系到了对流区域进行热交换过程当中的工作效率。
1.2 空气过剩系数对热效率的影响
裂解炉在正常的工作运行过程中，火嘴部分最佳的工作状态是进入内部燃料的总量和燃烧完成之后所产生的的理论气体含量相同。二者在火嘴区域内部充分进行混合，然后产生氧化还原反应之后，燃料内部会释放出大量的热能，在实际的工作过程当中，裂解炉的火嘴设置形式以及在进气过程当中的影响因素都需要加以充分的重视，为了充分保证裂解炉燃料入气口可以充分燃烧，通常情况下都会对裂解炉内部留有一定的空气含量。空气过剩系数影响，实际上就是进入到裂解炉内部的空气量，和理论上所需要的燃烧量之间的比值大小。如果空气过剩系数较大，则说明进入到裂解炉内部的空气总量过多，除了燃烧反应过程当中所需要的基本气体含量之外，剩余空气含量会随着反应之后的烟气和一部分的产出热量排放到环境当中，造成了大量的热量损失。通常情况下，在反应过程当中对于气体燃料来讲，需要保证空气过剩的系数维持在1.2左右。
2 提高裂解炉热效率的具体措施
裂解炉在工作过程当中产生的烟气当中，会含有大量的碳粉以及硫化物等等产生的气体内部的固体颗粒会和产生的烟气一起排出，固体颗粒在裂解炉内部的对流区域主管表面会造成颗粒沉积，并且烟气当中含有一定量的二氧化硫物质，对炉管表面会产生明显的腐蚀问题。腐蚀产物很容易粘附在炉管的外表面上，造成了炉管外表面出现严重的污染，同时还会造成炉管出口部分的温度明显升高。对裂解炉对流区域管道进行化学清洗，在正式清洗之前需要保证管道的排烟温度达到180摄氏度以上，同时有效降低了对流区域管道的热传递效率。长时间的运行之后裂解炉在对流区域的产生的灰尘积压越来越多，对裂解炉的热量回收产生了严重的影响。通过对某化工企业内部裂解炉检修工作的分析，通过对1号2号裂解炉对流区域的化学清洗，有效降低了裂解炉对流区域的排烟温度，同时还有效提高了裂解炉的整体热传递效率。
通过对两台裂解炉进行彻底的化学清洗之后，基本上都达到了预期的标准，裂解炉内部的排烟温度有着明显的降低。在正式开始清洗之前，通过相关工作人员对裂解炉的对流区域清洁程度进行了全面检查，从中发现了裂解炉的对流区域部分产生结垢现象比较明显。通过化学清洗之后，在裂解炉的对流区域更加的光滑。通过清洗之前进行同样进料检测，从中可以看出炉管在出口处的温度保持不变的条件下，裂解炉的实际排烟温度以及对燃料气的使用量都有着明显的降低，整体的热效率达到了规定的生产标准。
3 结束语
在化工生产过程当中，为了充分保证仪器设备的运行效率，降低化工设备的能耗，是提高化工企业经济效益的有效途径。通过对裂解炉对流段化学清洗，有效提高了裂解炉的使用效率，同时降低了能源的使用量，对化工企业的生产效率以及经济效益的提升都有着明显的效果。因此在化工企业当中，相关工作管理人员需要充分做好裂解炉的清洗和维护工作，保证设备功运行工作的效益不断提升。
参考文献：
[1]袁钢，黄廷瑞.影響裂解炉热效率的相关因素及措施[J].化工管理，2016（05）：46.
[2]闫育锡，李宝军，盛占文，马建山，宋毅.影响裂解炉热效率因素浅析及改进措施[J].化工管理，2015（32）：37.
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