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提高加热炉热效率的因素简析

摘要：影响加热炉热效率的因素，从加热炉技术改造、优化操作、增加监

测、结构改进、能源更换等方面入手，提出了提高加热炉热效率的方法措施及节

能降耗的相关建议。

关键词：加热炉热效率问题分析方法措施节能降耗

一、概论

加热炉是目前原油输送过程中的主要热源，也是能耗较大的主要设备，其技

术水平、运行工况直接影响着原油消耗的多少和企业的经济效益。因此，提高加

热炉热效率，提高设备的科技含量、合理操作，是企业经济效益最大化的重要保

障。

加热炉热效率反映了燃料的有效利用率。在同样的有效热负荷下，热效率越

高，燃料消耗越少。因此提高热效率可大大降低热油管输费用。衡量加热炉使用

热效率的操作参数比较多，如：过剩空气系数；炉管结垢；空气预热器；炉体保

温等。提高加热炉热效率的关键参数是过量空气系数和排烟温度，选用适当方法

对这两个参数进行优化，结合实际采取一系列改进完善措施，则可很大程度上提

高加热炉热效率。

随着中国入世，市场竞争越来越激烈，加之世界金融低迷和原油价格上涨，

如何降低加热炉燃料的消耗，提高加热炉热效率，切实实现节能降耗，从而有效

促进低成本战略工作的实施，是我们开展工作的当务之急。

二、热效率影响因素分析

加热炉热效率是指有效吸热量占燃料总放热量的比例。计算公式如下：

η炉=（1-q烟-q散）×100%

η炉-加热炉热效率

q烟-排烟热损失百分比

q散-通过其它形式损失百分比

加热炉正常运行时，应保证燃料燃烧充分，不得冒黑烟。排烟热损失主要由

排烟温度和烟气量决定，烟气量主要取决于加热炉的过剩空气系数。因此在过剩

空气系数和排烟温度增高时，加热炉热效率都将降低。提高热效率的途径主要是

通过降低过剩空气系数或排烟温度来实现。

1.减少漏风，降低过剩空气系数

降低过剩空气系数，能显著提高加热炉热效率。但前提是必须保证燃料完全

燃烧。若燃烧不完全，不但燃料内大量化学能不能完全放出，造成燃料浪费，不

完全燃烧产生的CO、碳粒还会污染大气，甚至会造成炉内二次燃烧而影响加热

炉安全运行。从表面看降低了烟气中的氧含量，提高了热效率，但实质却增加了

燃料消耗量，并未真正提高热效率。因此，在保证燃料低耗量且完全燃烧的情况

下提高热效率，必须找到适宜的最佳过剩空气系数。那么，影响过剩空气系数的

主要因素主要有以下几点：

1.1燃料性质[6]：气体燃料易与空气混合均匀，过剩空气系数较小（1.1-1.2），

液体燃料不易与空气混合，过剩空气系数则较高（1.2-1.3）。故当使用液体燃料

时，必须尽力提高燃料雾化效果，保证燃料与空气充分混合，以降低过剩空气系

数。

1.2燃烧器的性能：燃烧器的型号与性能不同，其过剩空气系数也不同。所

以，大力改造燃烧器性能，研制选用各种高效燃烧器是降低过剩空气系数的关键。

1.3炉体密封性：如果炉体密封不好，空气被大量吸入，使得过剩空气系数

激增，操作难于控制，安全性能突降，因此必须重视封堵漏风的工作。

1.4加热炉测控水平：因为过剩空气系数是加热炉操作中的一个可控变量，

故有无完善的测控系统对过剩空气系数的调节影响很大。

2.保证对流段换热良好，维持较低排烟温度

对流交换热量一般占加热炉交换热的15%～25%，设法确保对流传热和传热

效率保持在较高水平，便成为降低排烟温度的关键。

在实际运行中，对流管积灰是主要影响因素，积灰通常是因为烟气中存在燃

料燃烧后，残余的不可燃组分和未燃尽的碳粒，在烟气运行过程中通过沉积、吸

附等作用在换热管表面形成。积灰严重引起的对流段热负荷增加，将使热效率大

幅度下降。

三、提高加热炉热效率的措施

1.解决过剩空气系数的方法[5]

1.1采用全自动比例调节燃烧器

目前，加热炉燃烧器种类主要有两种：进口全自动燃烧器和国产手动燃烧器。

与国产手动燃烧器相比，采用全自动强制送风比例调节式燃烧器，自动按比例随

机调节过剩空气系数，在加热盘管出口及壳体中设置温度变送器，将温度信号传

至燃烧器，使燃烧器根据所需的热负荷自动调节输入的空气量和燃料量，调节燃

烧器的输出负荷，可避免“大马拉小车”的现象。该系统具有燃烧性能好、安全性

能好、自动化程度高、操作方便、经济节约的优点。

1.2加强监测，制定合理的操作方案[7]