這里主要是介紹加熱爐的節(jié)能，但是加熱爐的擴大處理量也是加熱爐節(jié)能的重要技術(shù)手段之一，在裝置改造過程中，如果能利用原有的加熱爐擴大處理量，就可以直接省下基建費用，同時減少加熱爐的臺位，這樣的節(jié)能效果也是非常顯著的。
加熱爐的設(shè)計負荷是加熱爐的的標志性負荷。關(guān)于加熱爐的設(shè)計負荷，在規(guī)范中有明確的規(guī)定，在實際當中也會根據(jù)裝置的需要對設(shè)計負荷進行調(diào)整。這里不對設(shè)計負荷進行討論。然而對于改變使用用途的加熱爐，其出力將有較大的變化。這是由于其允許的熱強度的差別。即使是不更換用途，有些加熱爐的熱負荷也有較大的余量。
比如，設(shè)計一臺加熱爐，工藝上考慮了換熱流程的結(jié)垢改變油品性質(zhì)等因素，對加熱爐委托的負荷均較高。所以加熱爐的設(shè)計負荷比操作負荷大很多，再加上加熱爐的設(shè)計爐管表面熱中強度設(shè)計人員一般極少有取到上限，所以有相當多的加熱爐，提高30%的熱負荷后，應(yīng)能滿足規(guī)范規(guī)定的熱強度的要求。
爐膛溫度：
在我國，除制氫、焦化加熱爐外，其余的加熱爐在工藝操作卡片上均做了爐膛溫不超過800℃的限制，這個限制在設(shè)計上是沒有依據(jù)的，對于加熱爐來說，限制其使用溫度的是管壁溫度和管內(nèi)油膜溫度，當管內(nèi)壁的油膜溫度滿足要求，管壁溫度滿足強度要求，對于爐膛溫度是沒有限制的（內(nèi)襯和支撐件限制*高使用溫度）。在設(shè)計中，對于爐膛溫度是一不嚴格執(zhí)行的量，就象前面講的一樣，輻射室的傳熱計算用了很多的假定，這些假定造成了計算與實際值有一定的差別。在加熱爐支撐件的設(shè)計溫度選擇上也考慮到了這個差別，所以對于爐內(nèi)的支撐件，其設(shè)計溫度高于計算煙氣溫度110℃。
實際上，我們以住應(yīng)用的爐膛溫度的限制與爐管表面熱強度和爐膛體積熱強度是矛盾的。同時圓筒爐和立式爐,在同樣的輻射吸熱和輻射表面熱強度下,他們的爐膛溫度也是不一樣的。這從從傳熱方程也可以看出。爐膛的傳熱和氣體輻射行程，有效暴露磚墻面積，吸熱面的溫度等相關(guān)因素有關(guān)。
舉一個例子：
兩個輻射室，爐管均為52根，有效長12m。單排單面輻射，爐管距爐墻的距離也相等的一臺圓筒型加熱爐和一臺立式加熱爐。我們們考察一下他們的爐膛溫度，熱強度間的關(guān)系。
介質(zhì)進出口溫度250～365℃
熱負荷MW 8 10 12 14
圓爐 方爐 圓爐 方爐 圓爐 方爐 圓爐 方爐
表面熱強度W/m2 24242 30303 36364 42424
爐膛溫度℃ 738 723 802 788 859 847 915 904
體積熱強度KW/m3 36.7 41 48.9 54.7 62.5 69.9 78.8 88.2
管內(nèi)膜峰值溫度℃ 397 399 407 407 415 415 422 422
管外壁峰值溫度℃ 435 435 452 452 469 469 485 486
規(guī)范推薦表面熱強度W/m2 30000～37000(所有立式爐)
36000～44000（立式爐或水平管立式爐）
按常壓爐標準
規(guī)范規(guī)定體積熱強度KW/m3 燃油124
燃氣165
這里僅舉一個例子，不代表方爐和圓爐的煙膛溫度的關(guān)系，僅說明方爐和圓爐的差別。從上表可以看出，如果受800℃煙氣溫度的限制，爐管表面熱強度無法達到規(guī)范推薦的上限。爐膛的體積熱強度遠低于規(guī)范規(guī)定值，也就是說，這樣的爐子還有相當人余量,如果在爐膛內(nèi)再布管,還可以大幅度的提高負荷。如果采用臥管立式爐的爐型，爐膛溫度在900℃時尚能滿足規(guī)范要求。對于我們大量采用鉻鉬鋼爐管的加熱爐，管壁溫度還有相當?shù)挠嗔俊＿@還只是一種工況，如果再對比雙面輻射的爐子，還會發(fā)現(xiàn)，達到設(shè)計規(guī)范要求的平均熱強度，幾乎所有的爐子的爐膛溫度均超過800℃.其實，同樣的表面熱強度也并不對應(yīng)一個爐膛溫度，隨著爐體尺寸的變化，爐膛溫度也變化，總之，影響爐爐膛溫度的因素很多，甚至爐管的材質(zhì)、預(yù)熱空氣的溫度也影響爐膛的溫度。
管式爐的爐膛溫度可以不受800℃限制。只要是爐內(nèi)的支撐件，管內(nèi)油膜溫度，管壁溫度以及爐襯等允許。在改擴建中，要優(yōu)先考慮原有加熱爐的潛力。
繼續(xù)保留這個限制對我國的加熱爐是一種極大的浪費。洛陽興罡石化設(shè)備有限公司 0379-62329011
