作为炼油和化工企业的龙头装置,常减压蒸馏装置能耗占全厂总能耗的20%以上。因此,探究如何降低常减压装置的能耗对整个炼厂的节能减排具有非常重要的意义。常减压装置能耗主要集中在燃料、电、蒸汽和水等方面,目前国内常减压装置的节能也是主要围绕降低燃料气、电、蒸汽和水的消耗开展的。本论文以降低常减压装置常压炉能耗为研究课题,将中石化济南分公司460万吨/年常减压装置大常压炉F-1/1作为研究对象,通过反平衡热效率测定法测量加热炉热效率,反平衡热效率测定法受外界不确定因素影响较小,通过该测定法确定加热炉能耗损失最大的来源是排烟损失,同时也受加热炉分支进料稳定性较差的影响。根据实验结果,把提高加热炉热效率作为主要的研究方向。在2017年大检修窗口期间对常压炉的空气预热器进行升级改造以降低加热炉排烟损失,根据空气预热器的特点、使用环境及优劣性,确定改造方案为传热系数较低但允许使用温度范围宽的扰流子空气预热器与传热系数高但允许使用环境严苛的热管换热器串联使用;为了有效的解决加热炉分支进料量及分支温度不稳定的问题,依据目前主流的动态矩阵控制算法DMC的预测控制算法,应用Aspen公司的先进控制系统对加热炉系统进行建模,DMC控制器在加热炉参数的有效控制范围内计算到最佳操作点,并控制操作变量以控制目标范围内的受控变量,达到稳定加热炉进料量及分支温度的目的。通过2017年的大常压炉空气预热器改造及2018年先进控制系统的的建模、优化,2018年全年综合能耗进入中石化前十名,效果显著。