優(yōu)秀QC成果-提高加熱爐熱效率發(fā)布

1提高加熱爐熱效率XXXX生產運行QC小組發(fā)布人：XX一、小組概況小組名稱成立日期2011年1月活動方式集中活動課題提高加熱爐熱效率注冊編號課題類型現(xiàn)場型小組人數(shù)10人活動日期2011年1月-10月活動次數(shù)21次出勤率97.2%獲獎情況序號姓名性別文化程度職務/職稱小組分工1男大學副大隊長/高工程師課題管理2男大學技術股長/工程師課題策劃3女大專技術員/工程師成果撰寫4男大學技術員/高工程師數(shù)據(jù)分析5男大專站長/工程師組織實施序號姓名性別文化程度職務/職稱小組分工6男大學安機股長/工程師安全檢查7男大學技術員/助工效果檢查8男大學副隊長/工程師現(xiàn)場實施9男高中崗位工人/技師現(xiàn)場實施10女中專崗位工人/技師現(xiàn)場實施要因確認原因分析總結固定措施效果確認對策實施制定對策現(xiàn)狀調查ACDP10月09月8月7月6月5月4月3月2月1月時 間活動計劃階 段活動計劃

PDCAPDCA循環(huán)計劃進度實際進度一、小組概況二、選題理由提高加熱爐熱效率指標≥78%2010年xxx加熱爐平均效率65%三、現(xiàn)狀調查項目頻數(shù)（次）累計頻數(shù)(次)累計頻率（%）排煙熱損失（q2）

858565.4化學不完全燃燒熱損失(q3)2410983.8爐壁散熱損失(q5)1112092.3機械不完全熱損失(q4)612696.9其他因素4130100表3：影響加熱爐熱效率的損失因素統(tǒng)計表三、現(xiàn)狀調查三、現(xiàn)狀調查頻數(shù)（次）N=130050100150●●累計頻率（%）50257510085241118q2q3q5q483.8%65.4%92.3%●●●●96.9%排煙損失大是導致加熱爐熱效率率高的主要原因其他因素小組經過討論認為，有把握解決排煙損失大的六成，則加熱爐熱效率有可能提高到：（1-65％）×65.4％×0.6+65％＝78.7％≈79％根據(jù)加熱爐效率反平衡測試表可分析：6#加熱爐于2009年投產使用，由于技術狀態(tài)良好，其加熱爐熱效率最好時曾達到74％、77%，接近中石化下達指標值。

目標值的可行性分析

對比分析計算分析完成目標及目標值可行三、現(xiàn)狀調查根據(jù)XXX考核指標加熱爐熱效率≥78%的考核要求，制定本次活動目標：將加熱爐由熱效率由65%提高至78%?，F(xiàn)狀值目標值65%78%四、確定目標圖例：主要問題中間因素末端因素排煙熱損失大過?？諝庀禂?shù)大調節(jié)不及時燃料燃燒不完全熱負荷與風量不成比例傳熱系數(shù)低排煙溫度高排煙量大機械霧化效果差爐膛結焦燃油系統(tǒng)壓力不足③人員素質低⑤煙道結構不合理①熱負荷過載②風門調節(jié)方式不合理⑥盤管結垢④五、原因分析排煙熱損失大原因分析關聯(lián)圖六、要因確認驗證一、煙道結構不合理驗證方法：檢測排煙溫度與設計溫度對比分析、內部結構分析查閱資料QC小組成員查看了《產品質量說明書》和《加熱爐裝配圖》，確定加熱爐設計排煙溫度≤250℃。六、要因確認驗證一、煙道結構不合理驗證方法：檢測排煙溫度與設計溫度對比分析、內部結構分析溫度檢測：依據(jù)Q/SY50-2008《石油化工工藝加熱爐節(jié)能監(jiān)測方法》

測試時間爐號反平衡測試及計算數(shù)據(jù)煙氣成份含量(%)檢測結果排煙溫度（℃）各項熱損失（%）過量空氣系數(shù)熱效率（%）CO2

O2

CO不完全燃燒損失排煙損失散熱損失檢測結果1.21110.8311.50.000429.05500.00243.772.92.2653.331.2126.1310.40.005128.04580.04130.472.91.8861.591.21313.7214.70.000028.02390.00035.112.94.4064.991.21511.513.80.024027.02560.10327.362.93.2769.64表4：加熱爐反平衡測試表從表4可以看出，1#、2#加熱爐的排煙溫度明顯高＞250℃,六、要因確認驗證一、煙道結構不合理驗證方法：檢測排煙溫度與設計溫度對比分析、內部結構分析結構分析2#

加熱爐內部煙管（1#加熱爐結構相同）超導熱煙管煙筒煙管在水套內對流換熱5#煙道結構示意圖確定加熱爐熱負荷計算公式為：Q——加熱爐熱負荷，kj/h;G——介質流量，m3/h；T2——介質出爐溫度，K；T1——介質進爐溫度，K；六、要因確認驗證二、熱負荷過載驗證方法：計算加熱爐熱負荷與額定負荷對比編號含水%密度Kg/m3介質流量m3/h水比熱kj/kg·k油比熱kj/kg·k耗燃油量kg燃油發(fā)熱值kj/kg熱負荷kj額定負荷kj超載率（+）低負荷（-）%2#8929894.181.882264500063122866270000+15#65972924.181.8837845000102574996270000+634#45956524.181.882204500050725566270000-196#45927524.181.882204500049180136270000-20表6：運行加熱爐熱負荷表核算表分水器來油加熱(5#加熱爐)負荷超出額定負荷的63%，導致5#加熱爐超載運行效率低。六、要因確認驗證三、燃油系統(tǒng)壓力不足驗證方法：燃油系統(tǒng)提供壓力與燃燒器噴油壓力對比流程分析數(shù)據(jù)分析時間燃油泵燃油管線工作壓力MPa燃油泵進口MPa燃油泵出口MPa干線壓力MPa進口壓力MPa2011.1.310.022.52.42.152.02011.2.280.022.42.32.252.02011.3.250.022.32.22.162.0平均0.022.42.32.202.0從工藝流程上可以看出：燃油罐內的油經過燃油泵提壓后進入燃油系統(tǒng)。從數(shù)據(jù)表看出燃油系統(tǒng)提供的工作壓力為2.0MPa＞0.8Mpa（噴油壓力低限值）。六、要因確認驗證四、盤管結垢驗證方法：查看盤管壓降數(shù)據(jù)與設計盤管壓降數(shù)據(jù)進行對比項目殼程管程火筒煙管設計熱負荷150萬大卡操作介質水、蒸汽含水原油煙氣火筒傳熱面積25.8m2額定流量m3/d/3600/煙管傳熱面積54.7m2工作壓力MPa0.35≤4.00.02盤管表面積140.0m2設計壓力MPa0.404.0-0.1排煙溫度250℃水壓試驗MPa0.55.00.5熱效率85%安全閥開啟壓力0.38MPa//盤管壓降MPa≤0.05工作溫度147進口45-50出口65-70250燃燒方式微正壓燃氣用量180Nm3/設計溫度℃150150250設備質量20180kg腐蝕裕量mm122設備容積50.8m3殼體對接焊對接頭系數(shù)筒體封頭封頭對筒體最大質量68000kg0.85容器類別二類表8：加熱爐設計參數(shù)表時間3#加熱爐4#加熱爐安全閥動作次/月進口壓力MPa出口壓力MPa進口壓力MPa出口壓力MPa2011.10.460.180.460.16152011.20.420.210.450.20172011.30.430.220.410.1916平均0.450.200.450.1815表9：加熱爐運行記錄從加熱爐運行記錄中可以看出，加熱爐盤管壓降0.25＞0.05MPa。708090100邵洪俊崔霞王海燕封世英實踐考試成績理論考試成績2010年加熱爐崗位考核成績條形圖2010年標準化操作培訓現(xiàn)場理論合格率100%實踐合格率100%2010年培訓效果分析六、要因確認驗證五、工人素質低驗證方法：查看崗位工人考核成績六、要因確認結構分析驗證六、風門調節(jié)方式不合理驗證方法：手工調節(jié)風量的空氣過剩系數(shù)是否合格手動風門調節(jié)把手αηα0空氣過剩區(qū)空氣不足區(qū)只有當空氣過剩系數(shù)在合適的范圍時，加熱爐熱效率在額定范圍。確定空氣過剩系數(shù)≤1.2結論：風門調節(jié)方式a平均值為1.75＞1.2,評價結果不合格計算過?？諝庀禂?shù)加熱爐過剩空氣系數(shù)公式1#爐方式：手動1.862#爐方式：手動1.653#爐方式：手動2.094#爐方式：手動1.415#爐方式：自動1.266#爐方式：自動1.21六、要因確認序號要因對策目標措施地點時間負責人1煙道結構不合理改造煙道結構1、增加傳熱面積10m22、提高傳熱系數(shù)30%3、排煙溫度≤250℃由翅片式改造為煙管式加熱爐2011.52加熱爐熱負荷高提高加熱爐進口溫度1、提高分水器來液進加熱爐進口溫度10℃2、加熱爐熱負荷在額定負荷的±20%以內。利用高溫污水提高加熱爐進口溫度加熱爐2011.53盤管結垢對盤管清洗除垢盤管壓差≤0.05MPa化學清洗盤管內部、外部加熱爐2011.64風門調節(jié)方式不合理改變風門調節(jié)方式1、空氣過剩系數(shù)＜1.22、實現(xiàn)自動調節(jié)風門加裝PID控制器根據(jù)煙氣含氧量自動調節(jié)風門加熱爐2011.6七、制定對策A:將1#、2#加熱爐內部煙管結構由翅片式改造為煙管增加煙氣煙氣換熱面積，提高換熱系數(shù)。實施一：改造煙道結構，將翅片式改為煙管式八、對策實施C:3月20日開始分別對1#加熱爐、2#加熱爐煙管結構進行改造。首先對煙筒內進行了清灰。清灰除垢工作結束后開始在加熱爐水套內安裝26根長度為5米的DN50的煙管。改造前結構改造后結構B:確定需增加的換熱面積：根據(jù)傳熱系數(shù)經驗公式Nu=1.86×Re1/3×(di/L)1/3×(μ/μw)0.14Nu=α×L/λPr=Cp×μ/λRe=d×u×ρ/μ得出需換熱面積S=20.27m2。為便于安裝，采用26根長度為5米的DN50的煙管。八、對策實施1換熱面積增加2倍改造前：煙管換熱面積=3.14×0.05×0.8×16×4=8.0384(m2)改造后：煙管換熱面積=3.14×0.05×5×26=20.41(m2)面積增加=20.41÷8.0384=2.53實施效果實施一效果：2總傳熱系數(shù)K提高實施效果經實際測試、換算，煙氣側傳熱系數(shù)由30W/m2·℃提高到40W/m2·℃。根據(jù)總傳熱系數(shù)K（單位：W/m2·℃）公式K=，K值提高了約32.9%。3排煙溫度降低實施效果改造后，排煙溫度≤250℃，加熱爐效率提高了15%左右。煙道改造后，目標值達到！實施二：提高加熱爐進口溫度通過回收利用高溫污水給xxxx來液預分水后低含水原油換熱，提高高效分水器分水效果及熱能利用率，換熱后污水摻入103、104隊來液，提高來液溫度，降低加熱爐進出口溫差。八、對策實施實施二效果檢查實施效果一A:來液進加熱爐溫度提高改造后，分水器來液進加熱爐溫度由31℃提高到55℃左右，進出口溫差減少，熱負荷降低。實施效果二八、對策實施B:加熱爐熱負荷降低由于實施來液提溫改造，加熱爐熱負荷通過計算由原來的超負荷+63%降到-18%，根據(jù)《加熱爐操作規(guī)程》規(guī)定，加熱爐熱負荷運行允許范圍在±20%。提高加熱爐進口溫度，目標值達到！

分水器來油加熱爐進口溫度（℃）加熱爐出口溫度（℃）加熱液量（t/d）進口含水%改造前3165250065改造后5570234053對盤管內部垢塊，按照脫脂清洗、溶液化驗分析、除油清洗、一次水沖洗、除垢清洗、二次水沖洗、鈍化、調整恢復等步驟，根據(jù)各步的技術指標、相應時間依次進行。

在清洗過程中，為提高清洗效果，對加熱爐盤管分成三組先后實施清洗。八、對策實施實施三：對加熱爐盤管清洗除垢除垢配方及工藝參數(shù)一次水沖洗參數(shù)ATF-D27清洗劑A濁度≤500NTUBTF-D30清洗劑B流速≥0.3m/sCLAN-826緩蝕劑二次水沖洗參數(shù)DTF-U93硫化氫抑制劑A濁度≤500NTUE時間：根據(jù)化驗情況而定B流速≥0.5m/s表15：清洗除垢相關參數(shù)加熱爐沖洗過程八、對策實施實施三效果檢查對加熱爐盤管清洗除垢，目標值達到！時間3#加熱爐4#加熱爐安全閥動作/每月進口壓力MPa出口壓力MPa進口壓力MPa出口壓力MPa2011.30.460.180.460.16152011.40.420.210.450.20162011.50.430.220.410.19162011.60.220.180.280.2452011.070.230.180.260.2202011.080.220.180.260.220

6月21日，加熱爐清洗工作結束后，QC小組成員對二首站綜合日報表進行了查看。從上表可以看出，清洗前盤管進出口壓差=0.2MPa，清洗后盤管進出口壓差=0.04MPa＜0.05MPa，安全閥動作也由清洗前的每月16次降低到每月5次，直到無動作。八、對策實施實施四：改變風門調節(jié)方式A:安裝PID控制系統(tǒng)利用已有的加熱爐煙氣含氧測試儀，加裝簡單的PID控制系統(tǒng)。措施含氧測試儀PID調節(jié)器加熱爐O2氧量測量SPPVe

6月25日除2#以外的加熱爐全部安裝了PID控制器。為了控制過?？諝庀禂?shù)≤1.2，將煙氣含氧量設定值為3%，設定偏差±0.1%，PID控制器輸出PID規(guī)律改變風量。八、對策實施實施四：改變風門調節(jié)方式B:更換全自動燃燒器措施2#加熱爐燃燒器配件損壞，由于配件廠家已停產無法維修，在上級相關業(yè)務部門的幫助下，4月21日對2#加熱爐燃燒器進行了更換。根據(jù)二首站的燃油品質、工作環(huán)境等選擇配型號為：百得BT250DSPN-D型重油燃燒器。比例調節(jié)系統(tǒng)調節(jié)器RWF40加熱爐探針傳送壓力、溫度信號SQM10伺服馬達增大或減少空氣量信號調節(jié)比例調節(jié)系統(tǒng)工作原理八、對策實施實施四效果檢查爐號煙氣成份含量(%)過量空氣系數(shù)風量調節(jié)方式CO2

O2

CO檢測結果評價結果1#19.213.50.00041.21合格自動調節(jié)2#10.372.90.00051.14合格自動調節(jié)3#13.722.80.00081.14合格自動調節(jié)4#19.73.10.0241.18合格自動調節(jié)5#15.53.40.17291.18合格自動調節(jié)6#13.62.90.00731.15合格自動調節(jié)表17：改造后空氣過剩系數(shù)測試表7月3日小組成員對改造后的過?？諝庀禂?shù)進行了測試。改造后加熱爐全部實現(xiàn)自動調節(jié)，過剩空氣系數(shù)平均值為1.17＜1.2，煙氣中的氧氣含量在3%左右。對風門調節(jié)方式改造后，目標值達到！效果檢查一：65％78％81％為檢驗是否達到了活動目標,小組成員將改造后的加熱爐平均熱效率與2010年同期熱效率效率進行了對比

：熱效率％7月8月9月平均2010年66.567.465.766.52011年79.8481.2581.7480.9目標實現(xiàn)了！九、效果檢查效果檢查二：1:經濟效益A、月節(jié)約費用：加熱爐效率從65%提高到81%，同等處理量下每天可節(jié)約燃油2噸，每噸按3000元計算，月節(jié)約燃料油費用為：2×3000×30=18（萬元）由于燃油量減少