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炼油加热炉空气预热器的发展与展望

阎西祥董绍平

宁波市镇海倍速达石化设备有限公司中石化镇海炼化分公司机动处

邮编315207

摘要空气预热器是加热炉的重要设备，在炼油厂主要起到节能减排的作用，随着国家能源政策和

环保政策的日益加强，其重要性愈发突出。本文通过对现有炼油加热炉空预器的种类、性能进行分类、对

比，指出其优缺点及发展方向，并结合实际对将来的空气预热器进行展望。

关键词：空气预热器分类露点腐蚀展望

一、前言

空气预热器是炼油厂加热炉节能降耗的重要设备，其通过对炉内高温烟气

与燃烧所用空气进行热交换，达到降低排烟温度，提高空气温度的目的，进而提

高热效率，降低燃料消耗，减少有害气体(如二氧化硫、氮氧化物等)的排放。但

过低的排烟温度会引起设备露点腐蚀，降低空预器使用寿命。为此，以避开烟气

露点腐蚀，提升热效率为动力，推动了各种类型空气预热器功能的不断提升和完

善，使得各种类型的空预器在炼油化工行业轮番应用，带动了空预器行业的发展。

二、空气预热器的重要性

空气预热器的工作原理是：受热面的一侧通过烟气、另一侧通过空气进行

热交热，结果是空气吸热，烟气放热，从而使烟气排烟温度下降，提高烟气余热

的利用程度[1]。经过多年来的发展，空预器的结构变得复杂多样，就位置而言，

有放置在炉顶上，也有安放在地面上；就结构而言，有回转、列管、板式、热管

之分。总体而言，热交换是在烟气侧进行，示意图如下：

烟气出口空气进口

空气预热器

烟气进口空气出口1

图1空气预热器工艺流程示意图

空预器在节能降耗中重要作用【2】体现在：

1、改善并强化燃烧：当经过预热器后的热空气进入炉内后，加速了燃料的干

燥、着火和燃烧过程，保证炉内稳定燃烧，起着改善、强化燃烧的作用。

2、强化传热：由于炉内燃烧得到改善和强化，加上进入炉内的热风温度提高，

炉内平均温度水平也有提高，从而可强化炉内辐射传热。

3、减小炉内损失，降低排烟温度，提高锅炉热效率：由于炉内燃烧稳定，辐

射热交换的强化，可以降低化学不完全燃烧损失；另一方面，空气预热器利用烟

气余热，进一步降低了排烟损失，因此，提高了锅炉热效率。根据经验，当空气

在预热器中温度升高1.5℃时，排烟温度可降低1℃。在锅炉烟道中安装空气预

热器后，如果能把空气预热150-160℃．就可以降低排烟温度110-120℃，可

将锅炉热效率提高7％-7.5％，可节约燃料11%-12%。

三、空气预热器的分类

从工艺上，将空气预热器分为烟气间接预热空气和直接预热空气【3】两种：

间接预热空气的主要有早期的工艺分支物流预热空气，冷进料-热油预热空

气，热载体预热空气，这些方案在上世纪80年代在常减压蒸馏装置得到应用，

并取得了很好的经济效益，现在由于优化换热流程技术的完善，将炉子和空气预

热器加入，反而使工艺控制复杂化，因此较少使用。

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烟气直接预热空气的方案就是直接将热量传递给空气，它虽然有气-气传热

效果差的弱点，但自成系统，与其它工艺过程无关，当空预器出现故障时，不会

影响整个工艺过程，因此在炼油加热炉上得到了广泛的应用。

按其换热特点，空预器分为管式（钢管、铸铁管、玻璃管、搪瓷管）空预

器，热管式空预器，板式空预器、水热媒空预器、回转式空预器等。

各式各样的空预器的结构、工作原理、设计计算方法各不相同，