石油企业QC成果-提高常减压加热炉热效率课件.ppt
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1、QC科技成果发布科技成果发布 南阳石蜡精细化工厂常减压蒸馏装置于1992年10月建成投产,该装置的两座圆筒管式加热 炉 常 压 炉(F001)、减压炉(F002)均由四川石油勘察设计院设计,其中减压炉于1996年8月由洛阳石油化工工程公司进行了技术改造。相关链接/Link:两加热炉的有关技术参数表名称单位常压炉F001 减压炉F002 规格 500(430)-2.45(25)-127 25102.5102127152 炉型 圆筒炉(对流辐射型)设计热负荷 KW 4674 2614 辐射管规格 mm 127810000 1278800015287946219107812273128150 辐射管
2、数量 根 60 40辐射管材质 10 Cr5Mo 辐射加热面积 m2 239.4 134.5 辐射室尺寸 mm 551210762 34607724 对流管规格 mm 12783000 12782500 对流管数量 mm 10259对流管材质 10 10 对流加热面积m2 88.8 60.5烟囱尺寸 mm 131623000 121222000 设计热效率%86 85编制人:赵兴波 编制时间:2003.2 前言前言/Profile一、小组概况一、小组概况/Introduction of the QC team 编制人:何爱明 编制时间:2003.2小组名称 南阳石蜡精细化工厂常压车间QC小组
3、小组成立时间 2001年2月小组简介:小组简介:提高加热炉热效率提高加热炉热效率QC小组成立于小组成立于2001年年2月,小月,小组由组由10人组成,均受过人组成,均受过QC培训,培训,2001年和年和2002年,年,获厂获厂QC质量成果三等奖。质量成果三等奖。课题注册时间 2003年3月 课题注册编号 2003-13 活动起止时间 2003年211月 小组活动次数 10次 小组出勤率 100%小组类型 攻关型 小组成员姓 名职 务文化程度是否受过是否受过QC培训培训 组长主 管双学士是组员主 任硕士是组员主任师本科是组员主 管本科是组员主 办大专是组员科 长本科是组员副科长本科是组员书 记技
4、师是组员主 管本科是组员副主任技师是二、选题理由二、选题理由/Reason of the option 2003 2003年车间能耗达标指标为年车间能耗达标指标为12kgTEO.t-1原油,与原油,与2002年实际水平年实际水平12.98kgTEO.t-1相比,降幅达相比,降幅达7.6%。而加热炉能耗占到常减压蒸馏装置。而加热炉能耗占到常减压蒸馏装置总能耗的总能耗的80%以上,是能耗中的决定性组成部分。以上,是能耗中的决定性组成部分。表2-1:2002年精蜡厂常减压蒸馏装置能耗构成 项目项目燃料燃料蒸汽蒸汽电电水水热输出热输出合计合计能耗能耗/kgTEO.t-110.512.512.400.0
5、7-2.512.98所占比例所占比例/%80.9719.3418.480.54-19.26100编制人:何爱明 编制时间:2003.3 加热炉热效率已经成为制约原油加工量的一个瓶颈。加热炉热效率已经成为制约原油加工量的一个瓶颈。本车间常压炉热效率本车间常压炉热效率83.5%,减压炉效率,减压炉效率83%,与总公司要求,与总公司要求86%的指标有较大差距。的指标有较大差距。目前,国内管式加热炉的最高热效率已达目前,国内管式加热炉的最高热效率已达91%,国外为,国外为94%。小组全体成员层次较高,均受过系统的小组全体成员层次较高,均受过系统的QC培训,有信心有能培训,有信心有能力提高加热炉热效率。
6、力提高加热炉热效率。三、现状调查三、现状调查/Research of the condition 通过对通过对19972002年的常压炉(年的常压炉(F-001)、减压炉()、减压炉(F-002)的热效)的热效率、烟气氧含量、加热炉外壁温度、烟气排烟温度的参数统计,将数据率、烟气氧含量、加热炉外壁温度、烟气排烟温度的参数统计,将数据列于下表:列于下表:编制人:何爱明编制人:何爱明 编制时间:编制时间:2003.3表表3-1:加热炉热效率、烟气氧含量、加热炉外壁温度、烟气排烟温度参数统计表:加热炉热效率、烟气氧含量、加热炉外壁温度、烟气排烟温度参数统计表 年份年份 设备设备/项目项目单单位位19
7、9719981999200020012002常压炉热效率常压炉热效率%828382838383.5减压炉热效率减压炉热效率%80.58180798283常压炉烟气氧含量常压炉烟气氧含量%5.154.283.983.853.683.3减压炉烟气氧含量减压炉烟气氧含量%5.434.544.254.013.963.42常压炉外壁温度常压炉外壁温度8983100987971减压炉外壁温度减压炉外壁温度817882908473烟气排烟温度烟气排烟温度271268273264259255表3-2:加热炉2002年运行情况与总公司要求的对比 年份年份设备设备/项目项目单位单位2002总公司标准总公司标准差值
8、差值常压炉热效率常压炉热效率%83.5862.5减压炉热效率减压炉热效率%83863常压炉烟气氧含量常压炉烟气氧含量%3.31-30.3减压炉烟气氧含量减压炉烟气氧含量%3.421-30.42常压炉外壁温度常压炉外壁温度715021减压炉外壁温度减压炉外壁温度735023烟气排烟温度烟气排烟温度25518075编制人:何爱明 编制时间:2003.3 从表从表3-1可知,可知,1997年年2002年装置加热炉的运行年装置加热炉的运行状况在逐步改善,但与总公司的要求有较大差距状况在逐步改善,但与总公司的要求有较大差距F-001、F-002热效率都比较低,同时烟气氧含量、炉体外壁温热效率都比较低,同
9、时烟气氧含量、炉体外壁温度、烟气排烟温度偏高,反映出加热炉未在最佳状态度、烟气排烟温度偏高,反映出加热炉未在最佳状态下运行,提高加热炉热效率具有比较大的潜力。下运行,提高加热炉热效率具有比较大的潜力。四、活动目标四、活动目标/Objective of the action 1、经过全体小组成员对现状的深入论证分析,确定小组的、经过全体小组成员对现状的深入论证分析,确定小组的2003年目年目标为:标为:图41:活动目标柱状图84.58483.58382838485%常压炉 减压炉2002年2003年效率活动目标2002年2003年制图人:赵兴波 制图时间:2003.3 常常 压压 炉炉 热热 效
10、效 率率 提提 高高 1 达达 到到84.5%减减压压炉炉热热效效率率提提高高1 达达到到84%2、小组成员将总目标细化为三个子目标,具体为:提高燃烧效率,常压炉热效率增加提高燃烧效率,常压炉热效率增加0.5%,减压炉热效率增加,减压炉热效率增加0.4%。提高炉管传热效率,常压炉热效率增加提高炉管传热效率,常压炉热效率增加0.3%,减压炉热效率增加,减压炉热效率增加0.2%。0.50%0.50%0.20%0.20%0.30%0.30%0.40%0.40%0.20%作总目标的饼分图如下:图4-2:加热炉热效率增加饼分图制图人:张黎鹏 制图时间:2003.3常压炉常压炉减压炉减压炉优化优化(过剩空
11、气系数)常压炉热效率增加(过剩空气系数)常压炉热效率增加0.2%,减压炉热效率增加,减压炉热效率增加0.4%五、可行性分析五、可行性分析/Analyal of the capability 国内已有通过加强管理国内已有通过加强管理提高加热炉效率的成功经验。提高加热炉效率的成功经验。小组成员已找到了提高加热小组成员已找到了提高加热炉热效率的有效方法。炉热效率的有效方法。新技术、新材料的利用新技术、新材料的利用可有效提高加热炉热效率。可有效提高加热炉热效率。加加热热炉炉效效率率低低设备人环 境方 法氧化锆指示偏低部分吹灰器坏炉体漏风烟囱烟道挡板关不严操作员节能意识不强冬季气温低控制过松燃料中油的比
12、例过大炉管、热管,积灰、积盐、结垢严重辐射室衬里脱落外壁保温破损炉体隔热保温效果差燃烧器效率低漏油、结焦、堵塞、燃烧不稳定弯头箱、人孔门密封差看火门变形管理粗放、操作不到位未制定可行的考核细则吹灰制度执行不严三门一板不到位操作员培训不到位燃料性质劣化编制人:何爱明 编制时间:2003.3图61:因果分析鱼刺图 烟气考核目标偏大未定期作烟气氧含量分析未定期校验氧化锆探头透 燃料含盐、含S、灰分、金属等燃料燃烧不完全小组成员从设备、人、环境、方法四个方面,查找原因,绘制了因果分析鱼刺图 因果图原因分析:六、原因分析六、原因分析/Analyal of reason表6-1:影响加热炉热效率的因素影响
13、加热炉热效率的因素影响加热炉热效率的因素影响加热炉热效率的因素燃烧器效率低燃烧器效率低热管、辐射室、对流室炉管积灰、积热管、辐射室、对流室炉管积灰、积盐、结垢严重盐、结垢严重炉体漏风炉体漏风燃料性质劣化燃料性质劣化炉体保温差炉体保温差冬天气温低冬天气温低部分吹灰器坏部分吹灰器坏测测O O2 2含量氧化锆表指示偏低含量氧化锆表指示偏低管理粗放、操作不到位管理粗放、操作不到位操作员节能意识不强操作员节能意识不强燃料中油的比例过大燃料中油的比例过大过剩空气系数(过剩空气系数()控制过松)控制过松编制人:何爱明 编制时间:2003.3 要因确认:根据因果分析鱼刺图,全体QC小组成员共同采集数据,得出影
14、响比较明显的100条记录,并绘制了原因排列图。表6-2:采集数据表序号序号项目项目频数频数百分数(百分数(%)累计百分数(累计百分数(%)1燃烧器效率低燃烧器效率低3131312热管、辐射室对流室炉管积灰、积盐、结垢严重热管、辐射室对流室炉管积灰、积盐、结垢严重2222533炉体漏风炉体漏风1818714炉体隔热保温效果差炉体隔热保温效果差1010815管理粗放、操作不到位管理粗放、操作不到位88896其它其它1111100从图61可知影响加热炉热效率的原因是:图62:原因排列图31221810811315371818910005101520253035频数020406080100120累计频
15、率%编制人:何爱明 编制时间:2003.3图例燃烧器效率低热管、辐射室对流室炉管积灰、积盐、结垢严重炉体漏风炉体隔热保温效果差管理粗放、操作不到位其它要因分析:根据排列图分析,主要原因有:燃烧器效率低。热管炉管积灰积盐结垢严重。炉体漏风。炉体隔热保温效果差。管理粗放、操作不到位。序号序号 影响因素影响因素 现现 状状 对对 策策 目标目标 负责人负责人 完成完成日期日期 1 1燃烧器效燃烧器效率低率低 燃料燃烧不完全,油嘴易漏油、燃料燃烧不完全,油嘴易漏油、结焦、堵塞,火焰刚性和抗风干结焦、堵塞,火焰刚性和抗风干扰能力不强,燃烧不稳定。油嘴扰能力不强,燃烧不稳定。油嘴燃烧率在燃烧率在95%95
16、%,气嘴孔易烧结或,气嘴孔易烧结或烧穿、烧穿、COCO的含量高。的含量高。更换燃烧较差的燃烧更换燃烧较差的燃烧器,采用高效燃烧器,器,采用高效燃烧器,提高燃烧速度和燃烧提高燃烧速度和燃烧温度,增强火焰的辐温度,增强火焰的辐射能力,提高燃烧器射能力,提高燃烧器效率。效率。燃烧器燃烧率保持在燃烧器燃烧率保持在99%99%以上,以上,COCO含量含量100100ppmppm。赵兴波赵兴波何爱明何爱明 200320033-4 3-4 2 2热管、辐热管、辐射室对流射室对流室炉管积室炉管积灰、积盐、灰、积盐、结垢严重结垢严重 炉膛温度偏高,空预器热风温度炉膛温度偏高,空预器热风温度平均为平均为7575,
17、空预器使加热炉效,空预器使加热炉效率仅增加率仅增加1.2%1.2%,排烟温度高,为,排烟温度高,为255255。加热炉多烧干气,最加热炉多烧干气,最好全烧干气,减少积好全烧干气,减少积灰。空预器清灰对流灰。空预器清灰对流室吹灰改为一周一次。室吹灰改为一周一次。炉膛温度降到正常值,炉膛温度降到正常值,热风温度达到热风温度达到100100以上,增加加热炉效以上,增加加热炉效率率1.5%1.5%,排烟温度控,排烟温度控制在制在200200以下。以下。王王 伟伟赵兴波赵兴波200320033-11 3-11 3 3炉体漏风炉体漏风 看火门变形;对流室弯头箱门密看火门变形;对流室弯头箱门密封性差;辐射顶
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