文 献 综 述

1 引言

当前，我国能源利用仍然存在着利用效率低、经济效益差，生态环境压力大的主要问题，节能减排降低能耗、提高能源综合利用率作为能源发展战略规划的重要内容，是解决我国能源问题的根本途径，处于优先发展的地位。实现节能减排、提高能源利用率的目标主要依靠工业领域。处在工业化中后期阶段的中国，工业是主要的耗能领域，也是污染物的主要排放源。我国工业领域能源消耗量约占全国能源消耗总量的70%，主要工业产品单位能耗平均比国际先进水平高出30%左右。除了生产工艺相对落后、产业结构不合理的因素外，工业余热利用率低，能源（能量）没有得到充分综合利用是造成能耗高的重要原因，我国能源利用率仅33%左右，比发达国家低约10%，至少50%的工业耗能以各种形式的余热被直接废弃^[1-2]。因此从另一角度看，我国工业余热资源丰富，广泛存在于工业各行业生产过程中，余热资源约占其燃料消耗总量的17%～67%，其中可回收率达60%，余热利用率提升空间大，节能潜力巨大，工业余热回收利用又被认为是一种”新能源”，近年来成为推进我国节能减排工作的重要内容。

2 石化行业加热炉的余热回收

2.1 余热的种类

余热资源属于二次能源，是一次能源或可燃物料转换后的产物，或是燃料燃烧过程中所发出的热量在完成某一工艺过程后所剩下的热量。按照温度品位，工业余热一般分为 600℃以上的高温余热，300～600℃的中温余热和300℃以下的低温余热三种，按照来源，工业余热又可被分为：烟气余热，冷却介质余热，废汽废水余热，化学反应热，高温产品和炉渣余热，以及可燃废气、废料余热^[3]。石化行业的余热主要是加热炉产生的烟气余热。加热炉作为炼油、化工生产装置的主要耗能设备，其燃料消耗在炼油企业能耗中的比重约为40%，加热炉装置是否节能和高效直接影响着整个企业的运营和盈利状况。常见装置加热炉燃料消耗占装置总能耗的比例为：常减压蒸馏装置一般为82%～92%，焦化装置约为90%，连续重整装置约82%，柴油加氢装置约为30%^[4]。加热炉烟气余热回收方法主要有两种，一种是通过预热燃烧用空气的方式来回收；另一种是采用余热锅炉的方式来回收。目前，加热炉余热回收系统多采用空气预热回收方式。通常，只有高温管式炉（如乙烯裂解炉、烃蒸汽转化炉）和纯辐射炉才使用余热锅炉，这些加热炉排烟温度高，仅靠预热燃料气或空气不能将排烟温度降下来。

2.2 常用的空气预热器

常用的空气预热器主要有热油式空气预热器、回转式空气预热器、管式空气预热器、热管式空气预热器、水热媒空气预热器、板式空气预热器等多种类型。热油式空气预热器的传热在气#8212;液两相间进行，同时便于用钉头或者翅片扩大传热面积以强化传热，但因其受工艺流程的约束，难以自成系统，同时还受到热载体使用温度的限制。因此，除个别热载体炉和塔底重沸器采用热油式空气预热器外，新设计装置很少采用。

回转式空气预热器有蓄热体转动、烟道风不动和蓄热体固定、烟道风周期性切换两种，炼油加热炉过去曾经用过蓄热体转动的回转式空气预热器，但因漏风严重，现在已不使用。蓄热体固定的回转式空气预热器目前炼油加热炉尚未使用。