工业炉
石油化工设备技术，2017，38（1）·38· Petro-Chemical Equipment Technology
炼油厂加热炉烟气余热的深度回收
艾国
（中国石化工程建设有限公司，北京100101）
摘要：炼油厂加热炉排放的高温烟气，即使已经被回收过余热了，但仍然含有很大的余热，主要是燃料
高热值中水分的冷凝热。这种热量，具有数量大、温位低的特点，常规余热回收系统无法实现高效回收。文章介绍了采用低温发电技术回收的方法，能将这种低温位的热量转换成电能的方式进行回收利用，从而原本单纯的“热效率”，此时可以广义地称为“能效率”，数值也从原来的92%提高到约95%或以上，大大节约了能源。
关键词：烟气余热燃料高热值低温发电技术能效率 doi:10.3969/i.issn.1006—8805.2017.01.038
加热炉是炼油广的耗能大户，每天都在燃烧
者大量的燃料并排放着大量的高温烟气。即使这些烟气已经被回收过余热了，但其实它仍然还含有很大量的余热，而且随着烟气的排放，这些热量一直被无谓地散失者。
近年来，随者人们对生存环境的重视和对节
能减排认识的提高，烟气余热回收技术不断发展，出现了多种多样的烟气余热回收技术。余热回收的程度也渐渐地从“常规回收”向深度回收”发展。
经过余热回收之后，烟气中没有冷凝水析出，
仍然为全气体状态，此时烟气中被回收的热量仪为燃料的部分低热值，此种余热回收可称为烟气余热的“常规回收”。
目前在工程上一直沿用的，都属于这种“常
规回收”的烟气余热回收技术。根据燃料种类、组成和性质的不同，以及燃烧后烟气露点腐蚀温度的影响，烟气经过余热回收后的排烟温度一般为120～130℃，计算燃料热效率（基于燃料的低热值，下同)基本上也能普遍达到92%～93%。 1烟气余热的深度回收
燃料燃烧后，烟气中会含有一定量的水分。当单位燃料完全燃烧后，其烟气被冷却到燃烧前的初始温度时，其中水分以凝结水的状态析出，所释放的全部反应热的量，被称为燃料高热值：而其中的水分仍以蒸汽的形式存在时，所释放的全部反应热的量，被称为燃料低热值。根据上述的定义，高热面布值之间所差的就是烟气中水分
的蒸发潜热和燃料燃烧时加热物质所需要的热量（后者一般可忽略）。
可见，烟气中的水分，析出量越大，被回收的
热量就越多，加热炉的燃料热效率也就越高。
然而，在任何工况下，烟气中的水分都不可能完全析出。当某种烟气组成中的水分含量和烟气压力值都一定的条件下，其水的析出量就决于烟气的温度了。对应不同温度下的烟气，由于能冷凝出来的水的量不同，释放出的冷凝热也不同。烟气温度越低，烟气能析出的水量就越大。
经过余热回收之后，烟气中有冷凝水析出，烟
气中的水呈气液两相状态存在，此时烟气中被回收的热量已经包含了燃料的部分高热值，此种余热回收就可称为烟气余热的“深度回收”。
2余热回收工程的现状 2.1设计工况
设计工况应具有普遍适应性。为普追适应各地区的气候条件，设计状态下的排烟温度一般设定在130℃左右，并设计有一定的操作弹性，燃料热效率能保证达到92%及以上。对于可利用的燃料低热值来讲，目前这个数字已基本接近常规回收能力的极限了。
收稿日期：2016-09-26，
作者简介：艾国，男，1988年毕业于大连理工大学化工机械专业，工学学士，长期从事炼油厂加热炉设备设计工作，高级工程师，
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