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(chǎn)運(yùn)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(dòng)方式集中活動(dòng)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(dòng)日期2011年1月-10月活動(dòng)次數(shù)21次出勤率97.2%獲獎(jiǎng)情況序號姓名性別文化程度職務(wù)/職稱小組分工1男大學(xué)副大隊(duì)長/高工程師課題管理2男大學(xué)技術(shù)股長/工程師課題策劃3女大專技術(shù)員/工程師成果撰寫4男大學(xué)技術(shù)員/高工程師數(shù)據(jù)分析5男大專站長/工程師組織實(shí)施序號姓名性別文化程度職務(wù)/職稱小組分工6男大學(xué)安機(jī)股長/工程師安全檢查7男大學(xué)技術(shù)員/助工效果檢查8男大學(xué)副隊(duì)長/工程師現(xiàn)場實(shí)施9男高中崗位工人/技師現(xiàn)場實(shí)施10女中專崗位工人/技師現(xiàn)場實(shí)施要因確認(rèn)原因分析總結(jié)固定措施效果確認(rèn)對策實(shí)施制定對策現(xiàn)狀調(diào)查ACDP10月09月8月7月6月5月4月3月2月1月時(shí) 間活動(dòng)計(jì)劃階 段活動(dòng)計(jì)劃

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

858565.4化學(xué)不完全燃燒熱損失(q3)2410983.8爐壁散熱損失(q5)1112092.3機(jī)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(jì)表三、現(xiàn)狀調(diào)查三、現(xiàn)狀調(diào)查頻數(shù)（次）N=130050100150●●累計(jì)頻率（%）50257510085241118q2q3q5q483.8%65.4%92.3%●●●●96.9%排煙損失大是導(dǎo)致加熱爐熱效率率高的主要原因其他因素小組經(jīng)過討論認(rèn)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(chǎn)使用，由于技術(shù)狀態(tài)良好，其加熱爐熱效率最好時(shí)曾達(dá)到74％、77%，接近中石化下達(dá)指標(biāo)值。

目標(biāo)值的可行性分析

對比分析計(jì)算分析完成目標(biāo)及目標(biāo)值可行三、現(xiàn)狀調(diào)查根據(jù)XXX考核指標(biāo)加熱爐熱效率≥78%的考核要求，制定本次活動(dòng)目標(biāo)：將加熱爐由熱效率由65%提高至78%?，F(xiàn)狀值目標(biāo)值65%78%四、確定目標(biāo)圖例：主要問題中間因素末端因素排煙熱損失大過剩空氣系數(shù)大調(diào)節(jié)不及時(shí)燃料燃燒不完全熱負(fù)荷與風(fēng)量不成比例傳熱系數(shù)低排煙溫度高排煙量大機(jī)械霧化效果差爐膛結(jié)焦燃油系統(tǒng)壓力不足③人員素質(zhì)低⑤煙道結(jié)構(gòu)不合理①熱負(fù)荷過載②風(fēng)門調(diào)節(jié)方式不合理⑥盤管結(jié)垢④五、原因分析排煙熱損失大原因分析關(guān)聯(lián)圖六、要因確認(rèn)驗(yàn)證一、煙道結(jié)構(gòu)不合理驗(yàn)證方法：檢測排煙溫度與設(shè)計(jì)溫度對比分析、內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析查閱資料QC小組成員查看了《產(chǎn)品質(zhì)量說明書》和《加熱爐裝配圖》，確定加熱爐設(shè)計(jì)排煙溫度≤250℃。六、要因確認(rèn)驗(yàn)證一、煙道結(jié)構(gòu)不合理驗(yàn)證方法：檢測排煙溫度與設(shè)計(jì)溫度對比分析、內(nèi)部結(jié)構(gòu)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(shí)間爐號反平衡測試及計(jì)算數(shù)據(jù)煙氣成份含量(%)檢測結(jié)果排煙溫度（℃）各項(xiàng)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(jié)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(rèn)驗(yàn)證一、煙道結(jié)構(gòu)不合理驗(yàn)證方法：檢測排煙溫度與設(shè)計(jì)溫度對比分析、內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析2#

加熱爐內(nèi)部煙管（1#加熱爐結(jié)構(gòu)相同）超導(dǎo)熱煙管煙筒煙管在水套內(nèi)對流換熱5#煙道結(jié)構(gòu)示意圖確定加熱爐熱負(fù)荷計(jì)算公式為：Q——加熱爐熱負(fù)荷，kj/h;G——介質(zhì)流量，m3/h；T2——介質(zhì)出爐溫度，K；T1——介質(zhì)進(jìn)爐溫度，K；六、要因確認(rèn)驗(yàn)證二、熱負(fù)荷過載驗(yàn)證方法：計(jì)算加熱爐熱負(fù)荷與額定負(fù)荷對比編號含水%密度Kg/m3介質(zhì)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(fù)荷kj額定負(fù)荷kj超載率（+）低負(fù)荷（-）%2#8929894.181.882264500063122866270000+15#65972924.181.8837845000102574996270000+634#45956524.181.882204500050725566270000-196#45927524.181.882204500049180136270000-20表6：運(yùn)行加熱爐熱負(fù)荷表核算表分水器來油加熱(5#加熱爐)負(fù)荷超出額定負(fù)荷的63%，導(dǎo)致5#加熱爐超載運(yùn)行效率低。六、要因確認(rèn)驗(yàn)證三、燃油系統(tǒng)壓力不足驗(yàn)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(shí)間燃油泵燃油管線工作壓力MPa燃油泵進(jìn)口MPa燃油泵出口MPa干線壓力MPa進(jìn)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(nèi)的油經(jīng)過燃油泵提壓后進(jìn)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(rèn)驗(yàn)證四、盤管結(jié)垢驗(yàn)證方法：查看盤管壓降數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)盤管壓降數(shù)據(jù)進(jìn)行對比項(xiàng)目殼程管程火筒煙管設(shè)計(jì)熱負(fù)荷150萬大卡操作介質(zhì)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(shè)計(jì)壓力MPa0.404.0-0.1排煙溫度250℃水壓試驗(yàn)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(jìn)口45-50出口65-70250燃燒方式微正壓燃?xì)庥昧?80Nm3/設(shè)計(jì)溫度℃150150250設(shè)備質(zhì)量20180kg腐蝕裕量mm122設(shè)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(zhì)量68000kg0.85容器類別二類表8：加熱爐設(shè)計(jì)參數(shù)表時(shí)間3#加熱爐4#加熱爐安全閥動(dòng)作次/月進(jìn)口壓力MPa出口壓力MPa進(jìn)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(yùn)行記錄從加熱爐運(yùn)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(shí)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(biāo)準(zhǔn)化操作培訓(xùn)現(xiàn)場理論合格率100%實(shí)踐合格率100%2010年培訓(xùn)效果分析六、要因確認(rèn)驗(yàn)證五、工人素質(zhì)低驗(yàn)證方法：查看崗位工人考核成績六、要因確認(rèn)結(jié)構(gòu)分析驗(yàn)證六、風(fēng)門調(diào)節(jié)方式不合理驗(yàn)證方法：手工調(diào)節(jié)風(fēng)量的空氣過剩系數(shù)是否合格手動(dòng)風(fēng)門調(diào)節(jié)把手αηα0空氣過剩區(qū)空氣不足區(qū)只有當(dāng)空氣過剩系數(shù)在合適的范圍時(shí)，加熱爐熱效率在額定范圍。確定空氣過剩系數(shù)≤1.2結(jié)論：風(fēng)門調(diào)節(jié)方式a平均值為1.75＞1.2,評價(jià)結(jié)果不合格計(jì)算過?？諝庀禂?shù)加熱爐過剩空氣系數(shù)公式1#爐方式：手動(dòng)1.862#爐方式：手動(dòng)1.653#爐方式：手動(dòng)2.094#爐方式：手動(dòng)1.415#爐方式：自動(dòng)1.266#爐方式：自動(dòng)1.21六、要因確認(rèn)序號要因?qū)Σ吣繕?biāo)措施地點(diǎn)時(shí)間負(fù)責(zé)人1煙道結(jié)構(gòu)不合理改造煙道結(jié)構(gòu)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(fù)荷高提高加熱爐進(jìn)口溫度1、提高分水器來液進(jìn)加熱爐進(jìn)口溫度10℃2、加熱爐熱負(fù)荷在額定負(fù)荷的±20%以內(nèi)。利用高溫污水提高加熱爐進(jìn)口溫度加熱爐2011.53盤管結(jié)垢對盤管清洗除垢盤管壓差≤0.05MPa化學(xué)清洗盤管內(nèi)部、外部加熱爐2011.64風(fēng)門調(diào)節(jié)方式不合理改變風(fēng)門調(diào)節(jié)方式1、空氣過剩系數(shù)＜1.22、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)門加裝PID控制器根據(jù)煙氣含氧量自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)門加熱爐2011.6七、制定對策A:將1#、2#加熱爐內(nèi)部煙管結(jié)構(gòu)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(shí)施一：改造煙道結(jié)構(gòu)，將翅片式改為煙管式八、對策實(shí)施C:3月20日開始分別對1#加熱爐、2#加熱爐煙管結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造。首先對煙筒內(nèi)進(jìn)行了清灰。清灰除垢工作結(jié)束后開始在加熱爐水套內(nèi)安裝26根長度為5米的DN50的煙管。改造前結(jié)構(gòu)改造后結(jié)構(gòu)B:確定需增加的換熱面積：根據(jù)傳熱系數(shù)經(jīng)驗(yàn)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(shí)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(shí)施效果實(shí)施一效果：2總傳熱系數(shù)K提高實(shí)施效果經(jīng)實(shí)際測試、換算，煙氣側(cè)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(shí)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(biāo)值達(dá)到！實(shí)施二：提高加熱爐進(jìn)口溫度通過回收利用高溫污水給xxxx來液預(yù)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(duì)來液，提高來液溫度，降低加熱爐進(jìn)出口溫差。八、對策實(shí)施實(shí)施二效果檢查實(shí)施效果一A:來液進(jìn)加熱爐溫度提高改造后，分水器來液進(jìn)加熱爐溫度由31℃提高到55℃左右，進(jìn)出口溫差減少，熱負(fù)荷降低。實(shí)施效果二八、對策實(shí)施B:加熱爐熱負(fù)荷降低由于實(shí)施來液提溫改造，加熱爐熱負(fù)荷通過計(jì)算由原來的超負(fù)荷+63%降到-18%，根據(jù)《加熱爐操作規(guī)程》規(guī)定，加熱爐熱負(fù)荷運(yùn)行允許范圍在±20%。提高加熱爐進(jìn)口溫度，目標(biāo)值達(dá)到！

分水器來油加熱爐進(jìn)口溫度（℃）加熱爐出口溫度（℃）加熱液量（t/d）進(jìn)口含水%改造前3165250065改造后5570234053對盤管內(nèi)部垢塊，按照脫脂清洗、溶液化驗(yàn)分析、除油清洗、一次水沖洗、除垢清洗、二次水沖洗、鈍化、調(diào)整恢復(fù)等步驟，根據(jù)各步的技術(shù)指標(biāo)、相應(yīng)時(shí)間依次進(jìn)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(shí)施清洗。八、對策實(shí)施實(shí)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(shí)間：根據(jù)化驗(yàn)情況而定B流速≥0.5m/s表15：清洗除垢相關(guān)參數(shù)加熱爐沖洗過程八、對策實(shí)施實(shí)施三效果檢查對加熱爐盤管清洗除垢，目標(biāo)值達(dá)到！時(shí)間3#加熱爐4#加熱爐安全閥動(dòng)作/每月進(jìn)口壓力MPa出口壓力MPa進(jìn)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(jié)束后，QC小組成員對二首站綜合日報(bào)表進(jìn)行了查看。從上表可以看出，清洗前盤管進(jìn)出口壓差=0.2MPa，清洗后盤管進(jìn)出口壓差=0.04MPa＜0.05MPa，安全閥動(dòng)作也由清洗前的每月16次降低到每月5次，直到無動(dòng)作。八、對策實(shí)施實(shí)施四：改變風(fēng)門調(diào)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(diào)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(shè)定值為3%，設(shè)定偏差±0.1%，PID控制器輸出PID規(guī)律改變風(fēng)量。八、對策實(shí)施實(shí)施四：改變風(fēng)門調(diào)節(jié)方式B:更換全自動(dòng)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(chǎn)無法維修，在上級相關(guān)業(yè)務(wù)部門的幫助下，4月21日對2#加熱爐燃燒器進(jìn)行了更換。根據(jù)二首站的燃油品質(zhì)、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(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)器RWF40加熱爐探針傳送壓力、溫度信號SQM10伺服馬達(dá)增大或減少空氣量信號調(diào)節(jié)比例調(diào)節(jié)系統(tǒng)工作原理八、對策實(shí)施實(shí)施四效果檢查爐號煙氣成份含量(%)過量空氣系數(shù)風(fēng)量調(diào)節(jié)方式CO2

O2

CO檢測結(jié)果評價(jià)結(jié)果1#19.213.50.00041.21合格自動(dòng)調(diào)節(jié)2#10.372.90.00051.14合格自動(dòng)調(diào)節(jié)3#13.722.80.00081.14合格自動(dòng)調(diào)節(jié)4#19.73.10.0241.18合格自動(dòng)調(diào)節(jié)5#15.53.40.17291.18合格自動(dòng)調(diào)節(jié)6#13.62.90.00731.15合格自動(dòng)調(diào)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(jìn)行了測試。改造后加熱爐全部實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)，過?？諝庀禂?shù)平均值為1.17＜1.2，煙氣中的氧氣含量在3%左右。對風(fēng)門調(diào)節(jié)方式改造后，目標(biāo)值達(dá)到！效果檢查一：65％78％81％為檢驗(yàn)是否達(dá)到了活動(dòng)目標(biāo),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(jìn)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(biāo)實(shí)現(xiàn)了！九、效果檢查效果檢查二：1:經(jīng)濟(jì)效益A、月節(jié)約費(fèi)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(jì)算，月節(jié)約燃料油費(fèi)用為：2×3000×30=18（萬元）由于燃油量減少