论文导读：当前，节能减排任务面临的形势十分严峻。在石化行业随着催化裂化技术的不断发展，促进节能降耗也将是必然的选择。
关键词：辅助燃烧室低压降，节能，催化裂化
1、概述
当前，节能减排任务面临的形势十分严峻。国务院发布了加强节能工作的决定，制定了一系列促进节能的政策措施。论文参考网。在石化行业随着催化裂化技术的不断发展，促进节能降耗也将是必然的选择。
辅助燃烧室是炼油厂催化裂化装置主要设备之一，其主要作用是：
a）在装置开工时，利用辅助燃烧室燃烧器燃料燃烧的释热，将主风机出口200℃的供风，在燃烧室内加热成600～800℃的热风，再进入再生器，对两器系统逐步升温进行烘衬里，并在再生器初始装催化剂时加热催化剂。
b）装置长周期正常的生产运行中，辅助燃烧室燃烧器处于停用状态，主风机的供风通过辅助燃烧室进入再生器，为再生器提供主风，保证再生器的压力和再生器内催化剂的正常流化循环，并为催化剂的再生提供充足的氧气，辅助燃烧室此时只起到主风通道作用，不起加热作用。
传统的辅助燃烧室在开工期间，为了保证燃烧器的燃烧效果，燃烧空气的压降比较大，燃烧室内筒体火道较长。而且为了满足混兑效果，混兑空气在混兑进口前加装导流叶片，混兑空气的进口设置为锥形缩口以提高混兑空气与烟气的混兑均匀度。开工时，在辅助燃烧室主风进口与燃烧室之间，燃烧用一次风空气量和混兑二次风空气量比值一定，燃烧用一次风空气流道和混兑二次风空气流道是并联流道，压降相等，从而导致了传统的辅助燃烧室因片面追求装置开工时燃烧器的高压降燃烧效果，而使辅助燃烧室在装置长期正常运行期间，整体主风供风压降偏大，有近6.5KPa左右的主风压降损失，造成了主风机长期运行大量的能量损失，从而增加了装置的主风功耗。
2、低压降辅助燃烧室结构
低压降辅助燃烧室结构基本组成如下：
1）燃烧器本体；2）燃烧器调风机构；3）一、二次风隔板；4）主风进口管；5）二次主风调节对称挡板；6）辅助燃烧室内筒体；7）辅助燃烧室外筒体；8）热电偶套管；9）出口管；10）人孔；11）排污口；12）锚固件；13）隔热耐磨衬里；14)隔热衬里；15)支撑筒；16)底座。
图1 低压降辅助燃烧室结构组成
3、低压降辅助燃烧室工作原理
在催化装置开工两器烘衬里时投用燃烧器，燃烧用一次风和混兑二次风同时从辅助燃烧室主风入口进入，经二次主风调节对称挡板分支，分别进入燃烧用一次风空气流道和混兑二次风空气流道，一次风进入炉膛提供燃料燃烧所需供氧，二次风进入筒体夹层起冷却作用，以防钢板超温，二者汇集于燃烧室，并充分混合后进入再生器。燃烧一次风空气流道和混兑二次风空气流道是并联流道，压降相等。
4、低压降辅助燃烧室性能分析
4.1 结构特点
低压降辅助燃烧室结构特点跟传统的辅助燃烧室相比主要表现在入口管路的改造和辅助燃烧室内部结构的改造两个方面。
其一、主风在进入辅助燃烧室之前，将原来的为两个进口改为一个进口，避免了管路分支及部分弯头的形成。
其二、低压降辅助燃烧室与传统的辅助燃烧室内部结构有所不同，主要有：
1）改变了主风进口管的形状，将圆形进口管改为扁圆形锥状扩展口管，并将二次风通道面积加大，避免了主风喉口压降的形成。
2）加装了可以自由调节的二次风调节对称挡板和隔板，二次风调节对称挡板布置在主风进口管下部偏心处，挡板为轴对称圆形挡板；隔板与主风进口管的布置关系为主风进口管的偏心处，燃烧用一次风通道面积小于二次风通道面积。
3）取消了燃烧室筒体以及加宽了二次风空气流道，使之近似于主风进口管面积。
4）在保证燃料完全燃烧效果的基础上，调整燃烧室内筒体的长度1-4米。
5）扩大了混兑空气的混兑进口尺寸。
图2 新老辅助燃烧室结构对比
4.2 性能特点
和传统的辅助燃烧室相比，低压降辅助燃烧室具有以下优点：
1）满足开工时工况下燃烧器燃料燃烧所需的一次风高压降运行，从而保证了辅助燃烧室燃烧器的燃烧效果。
2）加大了二次风流道截面积，调整减小了燃烧室内筒体长度，变相地增加了混兑区的长度，从而保证了燃烧室内高温烟气与二次风的混兑效果。
3）二次风调节轴对称挡板设置在主风进口管下部偏心位置，挡板采用轴对称圆形挡板结构，从而能可靠地调节混兑二次风的流量，并能有效的避免不对称挡板高频震动事故的发生。论文参考网。
4）正常工况下的低压降运行，克服了传统辅助燃烧室的高压降弊端，有效地降低了主风在辅助燃烧室区域内的压降，达到了很好节能效果。
5、经济性分析
在开工和正常运行的不同工况下，通过调节二次风调节对称挡板的开度，既满足了辅助燃烧室在开工时，燃料稳定燃烧所需一次风在燃烧器喉口处的高压降，又降低了在正常运行时二次风的压降，从而提高了主风系统的能效，达到节能、高效的目的。
直接效益：低压降节能辅助燃烧室所降低的压降，表现为烟机做功的增加从而减少主风机耗电量。
在理论设计条件下，低压降节能辅助燃烧室可降低传统的辅助燃烧室压降的90%左右，每年可以节约主风机耗电量1132320KW·h，仅此就可以节约成本68万元，2年的投资回收期，其节能效果非常明显，能为企业带来巨大的经济效益。
间接效益：节约了地球不可再生资源，降低了不可再生资源在转化为电能的过程中所产生的污染，对节能减排、减碳起到一定的作用。
5.1惠州炼油催化装置辅助燃烧室参数
根据中海油惠州炼油120万吨/年催化裂化装置提供的工业炉说明材料及辅助燃烧室结构图，通过数值模拟计算传统的辅助燃烧室及低压降辅助燃烧室在正常工况下压降分别为6.5Kpa、0.5～0.8Kpa。
5.2烟机做功
根据中国海油石油总公司惠州炼油项目120万吨/年催化裂化装置提供的工业炉说明材料及厂家提供烟机进出口压力，可计算烟机功率。
5.2.1相关参数
1）辅助燃烧室参数：
空气流量126500m3n／h；入口温度219℃ ；操作压力0.32MPa。
2）烟机参数：
进口温度663.6℃；进口流量2200m3n /min；出口温度482.3℃；烟机绝热效率79％
3）投资回收期电价0.6元／度。
5.3数据分析对比表
根据《压降功率计算软件》及上述的相关参数，可以计算出采用老式辅助燃烧室烟机的功率为9887.1KW，采用低压降辅助燃烧室烟机的功率为10021.9KW，每小时可节约电能134.8KW.h，每年可节约电能1132320度，经济效益为68万元／年，两年即可收回全部设备投资。
6、 结论
（1）低压降辅助燃烧室可满足在装置开工加热时，燃料稳定燃烧一次风在燃烧器喉口处所需要的高压降及完全混兑燃烧的空间。论文参考网。
（2）低压降辅助燃烧室在长周期运行时，可调节降低主风由二次风通道流动的压降，其压降比传统辅助燃烧室低很多。
（3）提高了催化裂化装置主风系统的能效，达到节能、高效的目的。
7、 参考文献
[1]一般炼油装置用火焰加热炉标准SH/T3036-2003.
[2] 胡彦邦.加热炉烟气余热全回收.
[3] 姜泽毅.无缝钢管热轧生产线加热炉计算机优化控制.
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