石化加热炉燃烧器.pdf

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1、石化加热炉燃烧器石化加热炉节能技术讲课人：郑战利2006年12月20日炼化加热炉是炼油和石化生产装置的主要设备之一，又是炼油和石化生产装置的耗能大户，同时还是炼油和石化生产装置对环境产生污染的主要污染源。搞好炼化加热炉操作、管理工作对炼油和石油化工生产装置实现高处理量、高质量、高效率、低能耗和长期安全、稳定运转及减轻对环境的污染有着重大意义。•燃烧器的过剩空气系数和不完全燃烧损失的大小直接决定着炼化加热炉的热效率•燃烧器的燃油喷嘴雾化蒸汽耗量大小对炼化加热炉的能耗有一定的影响；•燃烧过程产生的有害成分（NOx、SOx和固体颗粒）会对大气产生严重的污染；•燃烧器使用燃料物性、温度

2、、压力是否与生产条件匹配及操作弹性或调节性能对炼化加热炉的操作或调节有一定的影响；•燃烧器的技术性能与加热炉工艺要求、炉型结构、传热特点不相匹配，将会对加热炉“长、安、稳、满”运行产生重要影响，如石家庄炼油厂延迟焦化燃烧器选用不当、火焰高度过高。1990年12月26日首次开工，因被加热介质出对流室温度超出规定值100C0，而被加热介质出辐射室温度达不到规定值被迫停工整改。武汉分公司常、减压装置加热炉燃烧器选用不当，建成投产后处理能力达不到设计要求，将燃烧器全部更换，燃烧火焰由6～7米降低到4～5米，加热炉处理能力达到设计要求，热效率提高2％。1997年巴陵石化公司洞庭化肥厂在一

3、段转化炉燃烧器改造中，因燃烧器技术性能与一段转化炉的炉型结构和传热特点不匹配，不但造成辐射室温度分布不均匀，辐射炉管受热不均匀系数大，局部辐射炉管因表面温度过高产生弯曲变形；而且对流室原料预热温度和蒸汽的温度达不到生产工艺规定值，被迫停工进行整改，造成直接经济损失近二百万元。综上所述可知：燃烧器是炼化加热炉的主要部件之一，其技术性能的优劣对炼化加热炉的能耗、环保和长期安全、稳定运转有着直接影响。学习或掌握燃烧器的基础知识，对于搞好炼化加热炉操作和管理工作是非常重要的。燃烧器分类由于不同石油化工生产装置管式加热炉承担的工艺任务不同、炉型结构、传热特点、操作条件不同；不同石油化工生

4、产装置管式加热炉使用的燃烧器的结构和技术性能也不同，所以，石油化工生产装置管式加热炉使用的燃烧器种类较多。石油化工管式加热炉燃烧器分类方法有：按照燃料分类、按照供风形式分类、按照技术性能分类和使用条件或燃烧方式分类等等。燃气燃烧器、★按燃料可分为：燃油燃烧器油、气联合燃烧器全预混式燃烧器、燃气燃烧器:半预混式燃烧器外混式燃烧器、全预混式燃烧器：燃料气与燃烧空气完全混合后进入燃烧道燃烧。优点是：燃料燃烧完全、燃烧速度快、火焰短、过剩空气系数低（1~1.05）；缺点是：易发生回火、操作弹性小、结构复杂、燃烧产物中NOx含量高、燃料气的压力必须稳定，且P≤0.1Mpa、不宜采用空气预

5、热和高含氢燃料气不宜采用。外混式燃烧器：燃料气直接喷入燃烧道，与空气边混合边燃烧。优点是：结构简单、操作弹性大、燃料气选择性广，可以采用强制供风，也可以采用自然供风；其缺点是：燃烧速度慢、火焰高、过剩空气系数大。半预混式燃烧器：燃料气与一部分空气混合后喷入燃烧道，与空气边混合边燃烧。其他性能介于全预混式燃烧器和外混式燃烧器两者之间。缺点是结构复杂：无介质雾化燃油燃烧器有介质雾化燃烧器无介质雾化燃烧器:不用雾化介质，靠燃料油自身的压力把燃料油雾化成很小的液粒，故也称为压力雾化燃烧器。优点是:不用雾化介质；缺点是：雾化液粒大、燃料油的压力高。有介质雾化燃烧器：用雾化介质（过热蒸汽或

6、缩空气）把燃料油雾化成小液粒，优点是:雾化液粒小、燃料油的压力低。石化加热炉普遍采用该类燃烧器油气联合燃烧器:把瓦斯燃烧器和油燃烧器组成一个燃烧器，由燃油喷嘴、燃气喷嘴、燃烧道、钢结构（消音罩）、调风阀、长明灯等部件组成，可专烧瓦斯、又可专烧油、还可瓦斯和油混烧，在管式加热炉上采用的最多。自然供风燃烧器★按供风形式可分为强制供风燃烧器自然供风燃烧器：靠加热炉自身形成的负压把空气吸入燃烧器的火道。没有采取烟气余热回收的加热炉采用此类燃烧器。强制供风燃烧器：靠鼓风机把空气强制送入燃烧器的火道。采取烟气余热回收的加热炉采用此类燃烧器。普通燃烧器★按技术性能可分为节能燃烧器高效燃烧器普

7、通燃烧器：能够满足生产用热需要，过剩空气系数高、雾化介质耗量大。1970年前开发的燃烧器应属于普通燃烧器。节能燃烧器：不但能够满足生产用热需要，而且，过剩空气系数较小、雾化介质耗量较少。1970年后开发的燃烧器应属于节能燃烧器。高效燃烧器：燃料通过燃烧将化学能转化成高温烟气的内能，高温烟气的内能不但包含有热能，而且还包含有做功能力。石化加热炉使用的气体或液体燃料均为优质燃料，通过燃烧将化学能转化成高温烟气的内能后具有较大的做功能力，使用普通燃烧器或节能燃烧器，这种做功能力的利用率很低（10%