□蒲红霞

    2020年，荆门石化炼油四部污水汽提装置加热炉501经改造投用后，导热效率由原来的83%提升至94%、排烟温度由220摄氏度降至106摄氏度、氧含量由10%降至3%，节能降耗效果显著。

    加热炉是荆门石化重要的热工耗能设备，数量多、年头久，一直是让人头疼的耗能“大户”。近年来，该公司积极开展加热炉技术创新和改造，推广应用新材料、新技术，不断降低加热炉的排烟温度、辐射室出口氧含量、燃料单耗和总排放量等，实现节能环保双赢，进一步提升了企业环保水平。

    新材料，解决漏点腐蚀穿孔难题

    “用了新材料，再也不用担心空气预热器被低温漏点腐蚀穿孔了。”2月3日，在检查酮苯装置联合加热炉余热回收系统时，设备工程部技术人员高兴地说。国内加热炉的预热器大多采用普通碳钢材质，很容易发生低温漏点腐蚀。之前，荆门石化加热炉的空气预热器一直饱受此困扰。

    为了消除瓶颈， 该公司与洛阳技术研发中心联手攻关，根据加热炉设计和工艺特点，进行项目改造可行性分析评估。他们对比国内外同类设备的运行参数，启用模拟设计软件，决定对加热炉的预热器进行改造。在进行多次工业试验后，攻关团队提出用莫来石陶瓷取代普通碳钢制作预热器。“莫来石陶瓷耐酸腐蚀性能好、性价比高，用它做低温预热器优势明显。”项目负责人郭绍强道出了选材的理由。

    但莫来石陶瓷材质存在微孔，影响了密封性能，导致热效率偏低。怎样才能提高陶瓷材质的自密封性，满足换热需求？这又是一道棘手难题。攻关团队翻阅国内外相关资料，联系厂家请教，经过反复试验，采用高温黏结剂热浸等加工工序，最终攻克了难关。改性莫来石陶瓷具有很强的耐酸腐蚀和耐磨性能，导热能力良好，导热系数是普通莫来石陶瓷的4倍多，可进一步提升加热炉的热效率。

    用新材料制成的空气预热器在酮苯装置联合加热炉上应用后，加热炉效率提升了2.6%，排烟温度降低了40摄氏度，每年可增效约92万元，实现了加热炉余热回收系统长周期安全运行。2020年，此项创新技术还获得中国石化科技进步三等奖，下一步将在企业内推广应用。

    新设计，提升加热炉换热效率

    “我们与中国石油大学合作完成的科技开发项目‘南蒸馏减压加热炉消瓶颈措施’，投用后，装置每年可提高原油加工量80万吨，还能降低能耗。目前，这一项目已在其他兄弟企业得到了应用推广。”今年1月初，在设备技术经验交流会上，设备工程部炼化设备专家李国志介绍道。

    随着装置处理量的增加，减压加热炉炉膛温度持续升高，易导致炉内介质结焦变质，甚至会损坏加热炉。为了破解这一业内难题，2018年底，荆门石化与中国石油大学联合成立了攻关团队，并锁定了研究方向——在不改变原有加热炉主体结构的情况下，增加其换热面积，达到提高换热效率的目的。在进行项目可行性分析后，攻关团队决定在炉膛内加装16根换热管束。但炉膛容积小，加装的换热管束体积较大，又给设计、安装增加了不小的难度。随后，大家多次研究探讨，明确了各自的分工，中国石油大学负责工艺设计、荆门石化负责设备设计。

    “在原有的减压加热炉上进行改造，既要考虑原有炉子的整体稳定性、炉管的布置方法，又要兼顾新装部分在工艺、设备、结构等方面的融合度。每一个数据都经过反复推敲、验证，历经半年，才接近理想状况的数据目标。”谈起此次改造的艰辛，荆门石化项目负责人李国志坦言，难就难在“融合”二字上。同时，为充分利用炉内空间，荆门石化技术人员大胆创新，在炉底采用新型花墙模式，增加蓄热面积，使改造效果又提升了一个档次。

    2020年1月，首次改造顺利完成，减压加热炉各项运行指标均达到设计要求。在相同处理量下，炉膛温度较改造前降低了50摄氏度以上，意味着南蒸馏装置每年可提高原油加工量80万吨。