延遲焦化裝置加熱爐為管式加熱爐。為使裝置更合理地運轉，達到最好的經濟效益，對裝置進行局部改造升級，通過增加油相受熱面積、提高換熱系數、減少漏風量、降低排煙溫度等改造措施，提高加熱爐的熱效率，達到了很好的節能降耗目的，節約成本，增加收益。

      100萬噸/年延遲焦化裝置于2003年底開始建設，2004年11月建成投產。2010年4月經過擴能改造，處理量提高到120萬噸/年。裝置加熱爐為管式加熱爐，所用燃料為煉廠氣。加熱爐的改造設計方案就是在不對加熱爐設備本體進行較大變動的前提下，通過改變輻射盤管和對流盤管的布置，盡最大可能提高加熱爐操作負荷，以滿足裝置大負荷生產操作的要求。同時針對加熱爐主煙道擋板卡死、爐膛外表散熱損失大、燃燒器火焰易舔爐管、爐膛漏風等嚴重影響到焦化加熱爐熱效率的問題進行改造，提高焦化加熱爐熱效率，深挖焦化裝置節能潛力。

      一、加熱爐運行問題及分析

      由于加工負荷的提高，加熱爐處于操作負荷的上限，因而成為提高裝置處理能力的一個主要瓶徑。

      1.對流段：原設計蒸汽段排管存在不合理之處，造成蒸汽負荷過大，工藝介質負荷偏低;同時，管外積灰較多，熱阻大，影響換熱效果。輻射段：原設計遮蔽段計算熱負荷過大，導致輻射段熱負荷減小，造成輻射管設計平均熱強度較小。在實際生產過程中，為了使爐出口溫達到500℃，就必須將爐管實際熱負荷超過設計負荷，尤其是從下向上的第4～10根爐管表面熱強度非常高，造成爐管結焦速度較快、爐管外壁氧化爆皮嚴重，影響了裝置的長周期運行。

      2. 爐體散熱損失大、漏風量大：對流室、輻射室外壁溫度較高，局部達到110℃;輻射室側墻共有80個看火門，散熱、漏風量大;加熱爐主煙道密封擋板隨著溫度的變化，轉軸變形卡死，長期處于全開狀態，造成煙氣熱損失較大。

      3.燃燒器存在安全隱患：燃燒器的結構是，中心是1個長明燈噴嘴，兩側是對稱兩排主3個燃燒噴嘴，配風來自于燃燒器底部。主燃燒器的配風大時，容易造成火苗過高或自動抽滅，如果配風小時，火苗發飄，容易舔爐管。燃燒過程中，兩側主燃燒噴嘴的燃料氣及底部配風在長明燈所在的中心位置形成一個負壓區，長明燈經常被抽滅。

      4.低溫露點腐蝕加強：在過去幾年里，煉油廠中原油重質化和處理深度增加，煉廠氣硫含量的和燃油自身消耗增加，導致煙氣中二氧化硫和三氧化硫含量不斷上升。煙氣含硫造成低溫狀態下露點腐蝕。

      二、改造處理分析

      1.流程變化：對流室過熱蒸汽管由4排改為2排，其中下部2排(共4根)更換為油管。輻射室頂部增加2根油管。通過減少蒸汽盤管數量，增加工藝介質的加熱面積，降低了輻射爐管熱強度，在對加熱爐改動最少的條件下優化了加熱爐的操作，在裝置運行平穩的情況下使加熱爐運行周期延長。一方面降低蒸汽的過熱度，另一方面增加油的受熱面積，降低爐管表面熱強度。增加28臺聲波吹灰器，減少了煙氣粉塵沉積，提高換熱系數。換熱系數增大，加熱爐的熱效率提高。過熱蒸汽放空管線低點增加排水導淋，防止蒸汽帶水造成管線水擊，導致管線損壞，避免水蒸發吸收對流室的熱量，造成能量浪費。

      2.爐墻襯里更換：輻射室側墻上部、端墻及頂部全部更換為220mm厚的高鋁陶瓷纖維模塊復合襯里，側墻下部2500mm。高度背襯為隔熱耐火澆注料和陶瓷纖維板B-12，B-14，迎火面為高鋁耐火磚。輻射室襯里表面噴涂高溫輻射涂料。減少熱量損失，提高熱效率。看火門由72個減少至8個、人孔、防爆門更新。通過減少開孔面積，減少漏風量，減小熱量損失。更換主煙道擋板，采用外部支撐軸承，電液閥形式的，不易卡澀。

      3.燃燒器更換：由底燒改為側燒，位置沒變，通過爐墻反射熱量，但是燃燒器的火嘴頂部開孔朝向爐墻。防止火苗添爐管，防止爐管結焦。

      4.更換空氣預熱器：通過材質升級，提高設備抗腐蝕能力。定期對加熱爐煙氣露點腐蝕溫度進行測定，選擇合適的排煙溫度，減少對預熱器造成的設備腐蝕。增加空氣換熱面積，提高加熱爐熱效率。

      三、焦化加熱爐節能改造效果

      結合現場實際觀測，此次加熱爐改造后效果優于改造前，熱效率從原來的90%提高至91%，主要取得了以下良好效果：

      1.加熱爐對流室1.0Mpa過熱蒸汽溫度為330～350℃，較改造前有所降低。焦化加熱爐對流煙氣溫度為340～360℃，改造前對流室煙氣出口溫度達到400℃左右，有了明顯的下降。說明對流室取熱效果明顯改善。爐管表面及爐膛最高溫度的大幅降低，表明爐管的表面熱強度大幅下降，流程的調整使對流室、輻射室的熱負荷分布更加合理。吹灰器定期運行，狀態良好。

      2.對流室爐膛東西兩側管箱外壁最高溫度由改造前的110℃降至55℃，輻射室外壁溫度也由改造前的60～80℃降至40～50℃，表明更換輻射室新型襯里的保溫效果良好。新型主煙道擋板開關動作良好，未發生卡澀現象，降低了煙氣熱量損失。

      3.新型燃燒器使用良好。

      四、加熱爐改造后存在的問題

      1.外排煙氣氧含量的采樣分析結果比在線分析儀儀表高2.5%以上，需要對儀表進行校驗，控制煙氣實際氧含量在2～4%的范圍內。

      2.加熱爐熱效率計算值低于設計值，主要原因在兩點：

      2.1改造后空氣預熱器換熱效果沒有達到設計指標，排煙溫度較高。

      2.2改造后焦化處理量沒有達到設計值130萬噸/年，自產蒸汽量也低于設計的8.4t/h，僅為2-4t/h，造成對流室熱效率降低，排煙溫度升高。

      3.焦化加熱爐北路西側小煙道擋板卡瑟，無法正常投用自動調節。