[发明专利]一种关于裂解炉炉管外壁测温初始位置和角度优化方法

说明书

本发明涉及一种裂解炉炉管外壁测温初始位置和角度的优化方法，包括如下步骤：S1：移动测温仪到达位于观火孔一侧的预设的初始位置及初始角度；S2：判断测温仪的测温对象；S3：测温仪根据测温对象调整初始位置和初始角度；S4：判断测温仪的测温对象是否在炉膛内膛和观火孔内框之间发生跳变；S5：若是，则结束优化；若否，则返回步骤S2。测温仪的初始测温对象应为炉膛内膛与观火孔内框的交界处，由于背景技术提到的各种原因，使得预设的初始位置及初始角度往往不能使测温仪的初始测温对象处于该交界处，本发明能够通过一定的调整来优化初始位置及初始角度，从而保证了测温仪观测范围的最大化，确保了所有炉管都会被测量到，也提高了测量的准确性。

技术领域

本发明涉及石油化工领域，具体涉及一种裂解炉炉管外壁测温初始位置和角度优化方法。

背景技术

乙烯工业是石油化工行业重要基体，裂解过程是乙烯工业的关键技术之一。目前我国99%以上的乙烯生产采用管式炉蒸汽热裂解技术，裂解炉运行状况直接影响到乙烯收率和质量。在裂解炉中，炉管是其中的关键部件，起加热原料和反应器的作用。由于裂解炉炉管长期在高温的复杂环境下运行，易发生由于腐蚀、局部超温等引起的表面氧化、结焦以及高温导致的相变、机械性能下降，造成炉管出现渗碳、开裂、冲刷减薄、弯曲等形式的失效。可以说，在裂解炉管失效的多种形式中，大多数与温度有直接关系。温度是裂解炉管失效的主要影响因素，因此，对裂解炉最重要的操作之一就是监控炉管的失效状况，采取的手段是监测和比较炉管外表面（外壁）温度和裂解炉辐射段炉管气体出口温度（简称COT）。

如图1所示的裂解炉及炉管具有如下结构特征：裂解炉呈方形，外围四周设有观察和维修走廊，包括两段长走廊和两段短走廊。走廊上方沿外炉壁四周开设20个观火孔，其中每段长走廊开设8个，每段短走廊开设2个。炉管呈U型，内置于裂解炉中，共有48根，分为4组，每组有12根，管管之间有一定的间隙，沿长走廊的方向一字排开。每根炉管包括入管段和出管段，可通过长走廊上方的观火孔直接观察。长走廊上方的8个观火孔两两组合（见图1中标注的①至⑧号观火孔），其中，1、2号观火孔为第一组，对应第一组炉管，可分别观察到该组炉管的12根入管和12根出管；3、4号观火孔为第二组，对应第二组炉管，可分别观察到该组炉管的12根出管和12根入管；5、6号观火孔为第三组，对应第三组炉管，可分别观察到该组炉管的12根入管和12根出管；7、8号观火孔为第四组，对应第四组炉管，可分别观察到该组炉管的12根出管和12根入管。由于2和3号观火孔之间、4和5号观火孔之间、6和7号观火孔之间的距离较小（即相邻组观火孔之间），透过以上6个观火孔除了能观察到对应的12根入（出）管外，一般还能观察到相邻炉管组少许的炉管，业内称之为串管，但透过同组观火孔观察不到彼此对应的炉管。另外，在生产过程中，由于炉管的移位，导致炉管互相遮挡，通过观火孔只能看到炉管的一部分，业内称之为重管。最严重的重管是完全遮挡的情形，此时通过观火孔只能看到一根管，另一根管完全看不到。

目前，公知公用的测量裂解炉管外壁温度方法是通过人工手持非接触的红外测温仪，经透过裂解炉观火孔，进行逐管定位，逐管测温。这种人工手持测温方法有以下弊端：

1、观火孔小，能清晰观察到的炉管、炉膛范围非常有限；

2、由于炉膛温度高、烟火辐射大，测温环境恶劣，对操作人员干扰严重，观测劳动强度大，测温很随意，常常只是挑选少部分炉管进行测温，且不同时期测温部位不尽相同，可比性差；

3、炉管排列毫无规律，且在生产过程中炉管有微小晃动，炉管间时疏时密，炉管定位难比困难；

4、测温的频率、准确性和效率低，对延长炉管运行周期和控制炉管结焦帮助不大。