正常生產過程中加氫反應溫度變化較大, 操作末期催化劑活性下降, 反應溫度必須相應升高,因此末期熱負荷較初期升高。 換熱器由于結垢造成回收熱量不足時, 這部分熱量也應由加熱爐承擔。 另外加熱爐應補償由于氫耗量較低或反應熱較低而可能出現放出的反應熱比設計值低的情況。 加熱爐的設計負荷應充分考慮到以上這些因素。
加熱爐正常負荷應按操作末期計算。 加熱爐設計負荷的選取, 國外各公司有不同的經驗。 如有的公司規(guī)定總熱負荷為正常負荷加上進料預熱換熱量的 15% , 有的公司規(guī)定總熱負荷為正常負荷加上 50% 的反應熱再加上 5% 的進料預熱換熱量。 由于反應熱很難算準, 所以國內設計多采用前一種規(guī)定。 按兩種規(guī)定算出的總熱負荷隨裝置不同而有所區(qū)別, 大概為正常負荷的 113～ 118倍。 若算出的負荷與正常負荷相差很大時, 應對換熱器和加熱爐的負荷和費用進行*佳化計算,不宜取太高的爐子設計負荷。國內裝置現有設計中加氫進料加熱爐的設計負荷相對于操作負荷普遍偏大。 根據一些裝置的標定結果看, 加熱爐的實際操作負荷往往不到設計負荷的一半。 這不僅是投資的一種浪費, 對加熱爐的正常生產操作也帶來很多不利影響。 由于爐子操作負荷遠小于設計負荷, 正常生產中爐子只點燃少量的燃燒器, 未點燃燃燒器的風門很難完全關死, 造成大量空氣漏入爐內, 也就是說低負荷生產時爐子的過剩空氣量很難加以控制, 過剩空氣量的增大會顯著降低爐子的熱效率, 增大燃料消耗。 另外, 低負荷生產時, 爐體散熱損失相對于燃料帶入爐內熱量的比例也會有所提高。
這些裝置的實際生產經驗表明設計熱負荷遠高于實際操作負荷對加熱爐正常操作并不是一件好事, 嚴重時將會使加熱爐難以操作。 加熱爐的設計負荷當然應該考慮到一些極限操作情況, 但到底是以一些裝置生產中很少可能出現的極限情況 作為設計負荷還是以正常生產中的操作負荷作為設計負荷很值得探討。
現在很多國外公司已允許設計負荷按正常操作負荷考慮, 這種設計思想值得我們借鑒。 隨著技術的進步, 反應流出物與循環(huán)氫及原料油混合物的換熱得到進一步優(yōu)化, 換熱系統在操作末期換熱量的降低也比早期的裝置少的多, 因此應逐步積累現有裝置的生產經驗, 以確定出切合實際的設計負荷。 如果短期不利情況出現的機率不大,而裝置又可以通過調整操作條件使產品合格的話, 反應進料加熱爐就不應該再留太大的余量。 這一點對大型裝置尤其重要, 大型裝置進料加熱爐的設計負荷如仍留較大的余量, 將會引起爐子一次投資的大幅度上升。 建議大型裝置反應進料爐的設計熱負荷控制在正常負荷的 1135 倍以內。