油田加热炉的综合评价
油田加热炉节能技术应用
油田加热炉节能技术应用 发表时间：2018-12-14T18:45:34.440Z 来源：《防护工程》2018年第27期作者：庞毅 [导读] 由于油气田加热炉分布零散、工作环境恶劣、运行负荷多变。以及运行时间长、设备老化、自动化水平低等原因，加热炉热效率普遍偏低 长庆油田分公司第七采油厂山城作业区甘肃庆阳 745000 摘要：热炉是油田采油厂消耗天然气的主要设备，为节约成本，降低能耗，应用了加热炉的新型节能涂料和加热炉物理除垢等节能技术。 关键词：油气田；加热炉；节能 由于油气田加热炉分布零散、工作环境恶劣、运行负荷多变。以及运行时间长、设备老化、自动化水平低等原因，加热炉热效率普遍偏低 一、加热炉运行存在的问题 某油田以加热炉为核心的供热系统主要存在的问题为：安装数量较大、装机容量偏小；设备老化，新度系数低；运行负荷率低；空气系数高、排烟损失大；配套不完备，自控水平低；运行指标较差，现场参数调整及运行管理欠缺等。 1.使用年限较长。设备老化严重。由于某油田开发年限较长，现场加热炉普遍存在老化现象，炉体表面腐蚀严重，保温效果差；由于多数位于井口，结垢严重，换热效率低；同时加热炉燃烧器约五成以上为普通燃烧器，燃烧效果极差。此外，老式加热炉的点火方式均采用人工点火，存在回火、爆燃、伤人等安全隐患。 2.油田递减严重，运行负荷偏低。随着油田产量的不断递减，目前产能水平无法达到投产初期的设计规模，虽然部分井站实施了“关、停、并、转、减”，但工艺流程仍较落后。同时由于气候变化等原因，部分设备还存在“大马拉小车”现象，加热炉运行负荷差异很大，导致加热炉运行热效率偏低。 3.现场工艺复杂，综合性能较差。某油田是一个集稠油、超稠油、高凝油、稀油等多种油品性质的老油田，油品性质差异大，油气集输及处理工艺复杂多样，加热负荷变化较大。但由于加热炉综合性能较差，不能应对复杂多样的油品性质和负荷变化，个别加热炉是多通道加热炉（最多是4路，输油、掺水，采暖、拉油伴热），加热炉运行随季节变化很大，加热炉运行负荷差异很大。 4.安装区域分散。管理难度增加。由于油田生产性质，大量的加热炉都分散在野外，地处环境复杂，工作区域条件恶劣，日常管理和维护难度较大，加热炉运行达不到实时调整，不能长期实现高效运行。同时，在加热炉运行过程中由于现场缺乏必要的氧含量测试仪，现场人员不能及时按烟气中氧含量的变化，合理地调节燃烧器的进风量和燃料量的配比。 二、加热炉节能技术改造效果分析 针对集输油系统加热炉存在的问题，某油田近年来通过科研、产能建设、老区改造对站内加热炉实施了一系列的节能技术研究，取得了一定的成效。 1.开展了加热炉清防垢技术研究。针对真空加热炉盘管结垢造成炉子燃烧效率降低的问题，某油田在外围区块开展了加热炉除防垢技术研究。通过对加热盘管介质的水质及垢质进行分析研究得知，某油田外围零散区块真空加热炉所结的垢质主要以铁铝氧化物、碳酸钙、碳酸镁等为主，其次为油垢、硫化物。造成加热炉盘管结垢的原因是所加热的掺水水质中含有钙离子、镁离子、硫酸根离子、碳酸根离子、碳酸氢根离子及离子组成的盐类，其饱和指数大于1．9，稳定指数小于5，结垢趋势严重。根据结垢的原因，试验应用了变频脉冲除垢技术来达到盘管内介质清防垢的目的。从取出的挂片观察，对于已结垢的垢质，安装仪器前后挂片的结垢状况有明显差别：安装前挂片结垢厚度较厚，为灰褐色硬片状垢；安装除垢器后挂片的垢大部分酥松脱落，除垢效果较好。而安装仪器后测试用的新挂片运行一段时间后取出观察，仅有一层油泥和极少量的污垢，通过测算防垢率达到了90．5％以上，防垢效果较好。项目实施后，加热炉的炉效与安装变频脉冲除垢器前相比提高了3．7％。 2.实施了真空加热炉更新改造。真空加热炉采用真空相变换热技术，充分利用汽、液相变潜热的热量，通过加强热媒换热能力，达到很高的换热效率。其换热过程首先是利用真空控制阀把加热炉顶部空间抽成真空，水作为传热介质吸收燃料燃烧供给的汽化热蒸发，由此形成负压水蒸汽在气相空间与换热盘管进行换热，蒸汽在释放热量后冷凝成液滴回落至液相空间。换热如此不断循环往复地吸热蒸发、放热冷凝，形成动态热平衡。改造后的加热炉热效率提高到87％以上，与老式加热炉相比提高了5％以上。 3.老式二合一加热炉的高效热管应用技术改造。热管是一种新型高效的传热元件，结构为中空的翅片结构真空金属棒，其内部封装高效传热性能优异的无机固体介质，该介质在管内受热激发后转变为高速微粒，从翅片端向与热媒接触的传热端快速传递热量。由于高效热管具有传热速度快，轴向传热能力强，传热效率高的优点，可快速将高温烟气热量传递到水中，降低烟气温度，提高加热炉热效率。某油田在朝六联2#二合一加热炉实施了高效热管换热改造。改造后，中国石油天然气集团公司节能监测中心对二合一炉进行了效率测试。依据测试结果，加热炉换热效率均有较大提高。其中，二合一炉热效率在70％负荷段提高了6．98％，在90％负荷段提高了8．12％，单台二合一年节气10．51×104 m3。 4.负压蒸汽换热技术改造。1#水套加热炉实施了将原水套炉内的换热工质软化水改换为以特种传热合成剂作为换热工质的负压蒸汽换热改造。特种传热合成剂的汽化潜热较高（二般是水的2～3倍），能较大程度地提高加热设备的热效率，节能效果明显。改造后水套炉通过高温排气法在加热盘管的上部空间形成一定的真空，这样改造后的水套炉即改造成为了负压蒸汽换热式水套炉。改造完成后，中国石油天然气集团公司节能监测中心对加热炉进行了效率测试。从测试结果看，加热炉热效率提高了7．52％。同时合成剂还可减轻加热炉的腐蚀并延长加热炉的使用寿命。 5.高效节能燃烧器。某油田每年均在老油田改造工程中对加热炉燃烧系统进行改造，目前油田127台加热炉均安装了高效节能燃烧器，具备了自动点火和熄火保护功能。高效节能燃烧器能够依据加热炉进出口温度或炉膛温度的检测控制燃料气流量，并对燃烧的燃料／空气混合比进行调节，降低了人为因素对燃烧的影响，较大程度地提高了加热炉效率。 6.开展设备更新淘汰。提高加热炉新度系数针对油田开发建设初期安装的老式加热炉运行年限长（20年以上）、设备老化严重，与生
SY 0031-2012 石油工业用加热炉安全规程
前言 ..................................................................... II 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 术语和定义 (2) 4 总则 (3) 5 一般规定 (3) 6 材料 (6) 7 结构 (7) 8 焊接、检验和试验 (8) 9 安全附件 (14) 10 使用管理 (17) 11 定期栓验 (19)
前言 本标准第5.2.1条、第7.2条、第7.3条、第7.7条、第7.10条、第7.11 条、第8.2.10条、第9.2.2条、第9.4.5条、第9.6.2条、第10.10条的部分内容为推荐性的，其他条款均为强制性。 本标准按照GB/T1.1-2009《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写》给出的规则起草。 本标准代替SY0031-2004《石油工业用加热炉安全规程》。本标准与SY0031-2004相比，除编辑性修改外，主要技术变化如下: ----增加了受压元件用钢材许用应力最小安全系数的规定(见 5.1.4) ； ----增加了对在较高温度条件下长期使用的压力容器用碳素钢、碳锰钢和奥氏体型钢材的要求 (见 6.3 和 6.4)； ----增加了用于焊接的受压元件用碳素钢和低合金钢 C、P、S 含量的要求(见6.5) ； ----增加了换热管应选用冷拔或冷轧钢管GB/T 8163中的钢管不应用于换热管的要求等(见6.6)； ----增加了受压元件用钢材的代用应事先取得原设计单位书面批准的要求(见 6. 10)； ----增加了当被加热介质属于酸性介质时，如果实验数据或采取的抗酸性介质腐蚀措施不充分，则不宜采用管式加热炉的要求(见 7. 2)； ----修改了需要进行焊接工艺评定的焊缝范围(见 8.2.1.2004 年版的 8.2.1) ----增加了火筒、烟管、换热管系统和炉管系统的对接接头当采用脉冲反射法超声检测时应采用可记录的脉冲反射法超声检测的要求（见 8.4.2) ； ----删除了火筒应制备产品焊接试板的规定(见 2004 年版的 8.5.1 和 8.5.2)； ----将换热管系统和炉管系统的水压试验压力系数由1.25 倍修订为1.5 倍，删除了炉管系统水压试验压力不应小于3.8MPa的规定:将常压火筒式加热炉壳体盛水试漏修订为水压试验压力 0.2MPa (见表2.2004年版的表2)； ----增加了额定热负荷大于或等于630kW 的水套炉至少应装设2个安全阔的规定；增加了相变加热炉设置爆破片的规定(见 9.2.1)；
油田加热炉的热力学分析
天然气与石油 NATURAL GAS AND OIL 2018年8月 收稿日期:2018-05-18 基金项目:国家自然科学基金项目 含蜡原油管道安全经济输送的基础问题研究 (5153404) 作者简介:成庆林(1972-),女,黑龙江大庆人,博士,教授,主要研究方向为热力学分析及油气储运系统综合节能三油田加热炉的热力学分析 成庆林1 宋达明1 吴 浩2 解红军2 吕莉莉2 于淳光11.东北石油大学提高采收率教育部重点实验室, 黑龙江 大庆 163318;2.中国石油天然气集团公司规划总院, 北京 100083 摘 要:针对加热炉在实际运行过程中效率低于设计效率的问题,在大庆油田某区块转油站的二合一加热炉(火筒炉的一种)测试数据的基础上,依据热力学第一定律和热力学第二定律,对二合一加热炉进行全年的能平衡分析和 平衡分析,其对比结果体现出分析在热力学分析中的优越性;并对影响加热炉效率的参数进行分析,针对加热炉用能的薄弱环节,从改造加热炉自身结构或改进加热炉为其他效率更高的设备两方面提出措施和建议,进而实现加热炉的节能二经济运行三关键词:加热炉;能平衡;平衡;节能方案 DOI:10．3969/j.issn.1006-5539．2018．04．018 Thermodynamic Analysis of Oilfield Heating Furnace Cheng QingIin 1,Song Daming 1,Wu Hao 2,Xie Hongjun 2,LüLiIi 2,Yu Chunguang 1 1.Key Laboratory of Ministry of Education of China on Enhanced Oil &Gas Recovery ,Northeast Petroleum University ,Daqing ,Heilongjiang ,163318,China ; 2.CPPEI ,Beijing ,100083,China Abstract :In view of the issue that the efficiency of the heating furnace is lower than the design efficiency during the actual operation process,based on the test data of the two-in-one heating furnace(a kind of fire tube furnace)in the oil transfer station of Daqing oilfield,according to the first and the second law of thermodynamics,the energy balance analysis and exergy balance analysis of the two-in-one heating furnace are carried out throughout the whole year.The conclusion shows the superiority of the exergy analysis in thermodynamic analysis.And the parameters affecting the efficiency of the heating furnace are analyzed,aiming at the weak links of the energy use in heating furnace,measures and suggestions are proposed from two aspects of reforming the structure of heating furnace or improving the heating furnace for other higher-efficiency equipment,so as to realize the economic operation of the heating furnace.Keywords :Heating furnace;Energy balance;Exergy balance;Energy conservation scheme 0 前言 节约能源被喻为 第五大能源 三在集输系统中,加热炉占整个系统能耗的一半以上,对加热炉采取节能降耗措施在节约资源二环境保护二经济效益等方面有重要的意义三随着加热炉运行时间的增长,加热炉内各部件89万方数据
加热炉工培训讲义.doc
加热炉工培训讲义 第一章 传热原理 1.1 传热及传热的方式 1.1.1 传热：不同温度的两个物体放在一起，不久便发现高温物体的温度降低了，低温物体的温度升高了。这说明有一部分热量从高温物体传到了低温物体。这种现象称为传热。 1.1.2 传热的方式：分对流传热、传导传热、辐射传热三种方式。 1.2 对流传热 1.2.1 定义：依靠流体（液体或气体）本身流动而实现的热传递叫做对流传热。 1.2.2 自然对流传热：由于流体受热后体积膨胀、比重减小而上升，或流体冷却后体积收缩、比重增加而下降所产生的对流传热叫自然对流传热。 1.2.3 强制对流传热：依靠外力强制流动来实现的热量传递叫强制对流传热。 1.3 传导传热 1.3.1 定义：物体通过接触，并没有发生物质的相互转移而传递热量的方式叫传导传热。 1.3.2 导热系数：单位厚度上存在1℃温差时所导热的热流值来衡量不同物质导热性能的差异，称为导热系数。千卡/米*时*摄氏度 1.3.3 传导热流的计算公式：()21t t s q -=λ 式中：q ——温降方向上的热流，千卡/平方米*时 λ——导热系数，千卡/米*时*摄氏度 s ——物体厚度，米 21t t -——物体厚度上的温差，摄氏度。 1.4 辐射传热 1.4.1 定义：物体间依靠电磁波互相辐射传导热量的方式叫辐射传热。辐射传热无需中间介质，热量传递不仅由高向低也由低向高的方式互相传递热量。 1.4.2 气体辐射传热：加热炉燃烧气体中CO 2、H 2O 、SO 2气体能够吸收和辐射能量。这种气体的辐射传热对钢料的加热很重要，特别是采用煤气无烟燃烧的加热炉，火焰的绝大部分是靠燃烧产物中CO 2和水蒸气辐射传热传给钢料的。 1.5 热量在炉内的传递 加热炉的烧嘴燃烧时，火焰中的热量靠对流和辐射方式传给炉壁和钢坯。对流传热主要取决于贴近炉壁或钢坯表面的炉气流速。为避免局部过热，火焰一般不宜冲着炉壁或钢坯，钢坯只与火焰的边缘接触，因此对流传热强度不大。 火焰对钢坯的辐射传热有两个途径，一个是钢坯直接接受火焰的辐射热；另一个是以炉壁为介质传递热量。炉壁的作用一方面是反射来自火焰的辐射热，另一方面是吸收辐射热提高自身温度，再将热量辐射给钢坯。因此炉内仍以辐射传热为主。
石油化工管式工艺加热炉简介
本文由ahutony贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 石油化工管式工艺加热炉简介 郑战利 管式加热炉 在一个有衬里的密闭体内设置有大量的相互连接的优质或合金无缝钢管，被加热介质在一连串的无缝钢管内以很高流速通过，燃料在密闭体内燃烧产生高温烟气，高温烟气通过辐射、对流和传导把热量传给被加热介质，把被加热介质加热到生产工艺规定的温度或完成一定的化学反应深度；这类设备统称为管式加热炉。管式加热炉的范畴包含热水和蒸汽锅炉、热载体加热炉、油田水套炉、输油管道加热炉、炼油和石化生产装置的工艺加热炉等。今天我们所讲的管式加热炉是炼油和石油化工生产装置的工艺加热炉，简称为石化工艺加热炉。 石化工艺加热炉的主要特点是 1.被加热介质为易燃、易爆的液体或气体，且温度和压力较高。操作条件苛刻。安全运行要求高。 2. 加热方式为明火加热。 3. 长周期连续生产。 4. 所用燃料为液体或气体燃料。 管式加热炉应满足的要求 1. 完成一定的传热任务，燃料耗量少、需要的传热面积小。 2. 被加热介质不受局部过热。 3. 在纯加热型管式加热炉中，被加热介质无分解或仅有极少量分解。 4. 在加热—反应型管式加热炉中，保证被加热介质的反应深度达到生产工艺要求，且炉管中结焦量最少。 5. 安全、稳定、连续运行周期在3~5年。 6. 排烟中的有害物含量和噪声必须符合国家标准规定。 管式加热炉的主要操作参数 1、有效热负荷：为各种被加热介质从体系入口状态到出口状态所吸收的能量之和，它等于供给能量与损失能量之差， Kw 2、排烟损失热量：排出体系的烟气带走的热量。Kw 3、燃料不完全燃烧损失热量：由于燃烧设备及燃烧工况等原因造成燃料没有完全燃烧而未能释放出的反应热。 Kw 4、散热损失热量：体系内所有设备及管线表面向周围环境中散失的热量。Kw 5、附属设备能耗：鼓风机、引风机、吹灰器、热载体循环泵等辅助设备所耗掉的能量，按供给这些设备的能量计算。 Kw 6、燃料效率：有效吸能量占供给燃料燃烧放出热量的百分数，其数值可能大于l00％。% 7、全炉热效率：有效吸能量占供给炉子总热量（不含附属设备损失）的百分数。% 8、综合效率：是体系供给能量利用的有效程度在数量上的表示，它等于有效能量对供给能量的百分数。 % 9、炉膛热强度：指单位时间内单位炉膛体积所传递的热量，单位为kw/m3。 10、炉管平均表面热强度：指单位时间内单位炉管表面积所传递的热量，单位为kw/m2。 11、排烟温度：烟气离开被加热介质加热段的最终温度。℃ 12、排烟氧含量：烟气最终离开被加热介质加热段时中的氧含量。V% 13、炉膛Tp温度：烟气出辐射室时的温度。℃ 14、燃烧过剩空气系数：燃料燃烧理论空气量与供风量的比值。 15、燃料耗量：单位时间内，加热炉消耗燃料总和（Kg/h或Nm3/h）。 16、质量流量：单位时间内，流过单位炉管内截面积的加热介质的质量（Kg/m2.h）。 17、全炉压力降：被加热介质流过炉管系统的压力损失。MPa 管式加热炉的结构简介 石油化工工艺管式加热炉由辐射室、对流室、余热回收装置、燃烧器、供风系统和排烟系统等部分所组成（由炉管系统、钢结构、衬里、余热回收装置、燃烧器、供风系统和排烟系统等部分所组成）。 辐射室 辐射室是加热炉辐射传热起支配作用的部分。由于是火焰直接所在的场所，所以它是加
石油工业加热炉
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 石油工业加热炉 石油工业加热炉建材公司石油石化设备二厂 1/ 53
一、前言石油工业加热炉是指将燃料燃烧产生的热量传递给被加热介质而使其温度升高的一种加热设备。 在油气集输系统中，它的作用是将原油、天然气等加热至工艺所要求的温度，以便进行加工和输送。 因此石油工业加热炉是区别于其他领域（如冶金、采暖、化工等）独立分支的一种加热炉。 石油工业加热炉是油田油气集输工艺中非常重要的组成部分。 加热炉对介质（一般为生产用水、原油）加热后，介质受热进入集输管线起到伴热或增强流动性的作用。 加热炉的停运对油田采油影响巨大，尤其在北方地区，极易造成大面积管线停输，油井停产等问题的出现。 石油工业加热炉一般布置于转油站、联合站等。 一些偏远地区的小型站点也经常使用加热炉，主要用于采暖。
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 二、石油工业加热炉的定义及分类石油工业用加热炉定义油气田和长输管道用火焰加热原油、天然气、水及其混合物等介质的专用设备。 一般按结构型式分为火筒式加热和管式加热炉。 3/ 53
（一）按石油工业加热炉的分类在石油天然气行业标准SY/T0540-94《石油工业加热炉型式和基本参数》中规定其分类如下：按基本结构分为两大类：火筒式加热炉和管式加热炉。 火筒式加热炉又分为火筒式直接加热炉和火筒式间接加热炉。 管式加热炉分为立式圆筒式加热炉，卧式圆筒式加热炉和卧式异型管式加热炉。 其他按被加热介质和燃料种类分类不常使用，不在此介绍。 （二）按燃烧方式可分为正压燃烧加热炉和负压燃烧加热炉（三）按使用用途分类可分为：掺水加热炉、热洗加热炉、外输加热炉、脱水加热炉、采暖加热炉。
镀锌线讲义
镀锌线讲义 1、镀锌线的定义：镀锌生产线是对热轧板卷、冷轧板卷进行表面处理的工艺。其生 产出的成品按表面镀层状态可以分为：正常锌花镀层、小锌花镀层、无锌花镀层、锌铁合金镀层、差厚镀层、光整。 2、镀锌板是怎么生产出来的： Fe2O3、1）炼铁：高炉炼铁的主要原料是铁矿石，其主要成分是铁的氧化物，如 Fe3O4等。同时使用焦炭作为还原剂和热源，石灰石作为熔剂，将这些材料 从高炉的上部加入，并从下部吹入预热的空气，使焦炭燃烧，产生大量的热 量，高颅内达到很高的温度，在高温之下铁矿石被还原成铁水和熔渣，分别从底部流出来。 2）炼钢：高炉炼出的铁水中的碳含量较高，同时含有较多的磷、硫等有害元素，必须进行冶炼。现将高炉流出的铁水用鱼雷罐车运到炼钢工厂，倒入转炉或电炉内，再加入一定数量的废钢，同时加入造渣剂，继续加热，使废钢也熔化，并不断向炉内吹 氧，使铁水中的碳氧化去除，并脱去铁水中的磷、硫等有害元素，再适当调整化学成分后得到钢水，钢水经连铸机连续铸造冷却后成为板坯。 3）热轧：将板坯送入热轧加热炉内加热，然后进入热轧线热轧。连续热轧线一般先进行板坯的锻打除磷，然后进行往复轧制延伸，当板坯的长度达到一定的程度以后便开始进入连轧工序，经过连续数道轧制工序以后，便轧成厚度 在2.0-3.5mm的热轧钢带黑皮卷。 4）酸洗：热轧后的钢带表面覆盖着一层氧化皮，结构复杂，必须在酸洗线上去除。酸洗前一般先用弯曲拉伸破磷，去除大片的氧化皮。酸洗大多采用盐酸水溶液加温以后与氧化铁反应去除氧化膜。先经三级酸洗，后经三级水洗去除残留酸渍。在酸洗线上同时进行剪边，切去热轧板边部不良的部分，也使钢卷宽度尺寸准确地控制在规定的范围之内。 5）冷轧：冷轧是使热轧酸洗之后较厚的钢带在冷态之下，通过压力变形的方式，将厚度进一步下降到镀锌原料所需的厚度。冷轧最常见的有单机架可逆轧机和冷连轧生产线。在单机架可逆轧机上钢带在一台轧机上来回轧制若干个道次，使钢带厚度逐渐变薄。在连续冷轧生产线上，钢带先后通过一组若干台轧机，一步步地连续地轧制到所需的厚度。
油田加热炉的节能技巧与手段
第三节油田加热炉的节能技巧与手段 一、设计方面 （1）首先要对油田加热炉负荷率逐年递减、热功率多为中、小级，以及野外操作条件差的特点，确立这样的设计原则：对负荷的变化要有较好的适应性，适当采用强化传热技术，尾部受热面宜简单可靠，墙体保温尽量采用新材料新工艺。 （2）采用新型燃烧器。作为加热炉最重要的附件，燃烧器性能的优劣直接影响着加热炉的运行效率。目前国内、外高效加热炉大都使用预混式微正压燃烧器，空气与燃料预混，风机鼓风，炉内微正压燃烧，火焰长度可调，能有效地控制过量空气系数，燃料燃烧充分。 （3）对于辐射段及辐射──对流过渡段，拟将传统的大火筒受热面，改为（小）火筒──火管受热面，以提高炉内单位（水）容积的受热面积，缩小加热炉体积。对于1500kW以上的大型加热炉，还可以考虑采用“水冷壁+上锅筒”结构，以强化辐射传热、提高炉膛容积热强度。 （4）对流段的强化换热，可以采用螺纹管元件。在合适部位，也可考虑采用热管技术。但对于燃油特别是燃稠油、渣油的加热炉，除非有有效的清烟垢技术，才可以考虑采用热管强化传热。 （5）采用烟气余热回收技术。为使炉内受热面布置紧凑，对流段出口设计烟温以200℃左右为宜。对于含硫很低的气体燃料，设计烟温150～160℃是可取的。采用常规的管式或热管空气预热器，可以有效地回收烟气余热，无需大的代价，即可取得提高运行效率2～3个百分点的良好效果。 （6）为确保负荷率在较大范围变化时空气系数仍保持合理值，建议采用以烟气中氧量为配风调节的源信号，实施风量的随机调节，如此可以在负荷率30%～100%范围内，过量空气系数仍可接近合理值。 二、技术方面 1.降低空气系数，可以提高炉效 采取的节能技术主要有： （1）根据燃油、燃气压力或出口温度，自动调节进油、进气量和配风量，
蓄热体讲义
蓄热体讲义-----强大的热工知识 数值模拟假设条件 高温空气或煤气燃烧的蜂窝型蓄热体采用方孔蜂窝体砌筑而成。蓄热体的操作周期由加热期和冷却期组成，如图一所示，在加热期，流过格孔的高温烟气将热量传递给蜂窝体；在冷却期，低温的空气或煤气以相反的方向流过孔格并获得热量。在高温气体燃烧过程中，蓄热体及流体的温度周期性随时间而变化。 假设条件：各孔格内传热相同，忽略蓄热室内的辐射换热和热损失；流体的热物理性参数恒定不变；蓄热体具有各向同性热特型，其比热是一个关于温度的多项式；蓄热介质的表面积及质量分布均匀；烟气与空气或煤气的入口速度及温度在横截面上的分布均匀，且不随时间变化；不考虑空气与烟气物性的差异对蓄热体特性的影响。 蓄热体条件，壁厚0.5mm，蜂窝体单元间距3mm,蓄热体室长度为600mm，每相邻四个格孔的中心线围成一个正方形区域。以该区域和延蓄热室长度方向的三维空间的蓄热体作为计算。采用非均匀网格划分计算区域。 进口采用Dirichlet条件，直接设定进口速度，在一个工作周期中加热和冷却两个阶段具有相同的质量流量，但由于冷热气体的温度差异，使得它们的进口速度差别很大。结合现场实际加热期烟气入口温度为1500K,冷却期入口温度为305K，还有相应流速和压力。 1、蜂窝体内的流体流动与换热特征 计算表明，蜂窝体横截面上的气体的温度与速度具有相似分布，工况2种加热期，温度与速度在蜂窝体中心处横截面上的等值线分布图见3，它们的最大值都位于通道中心处，而靠近壁面处等温线和等速线的分布较密，通道中心处和靠近壁面处的温度相差很大，靠近壁面的流体流速很小，说明蓄热体壁面和气体间的换热强烈，狭长的格孔通道对流动和换热有较大的影响。 流体经过阻力损失最小的地方，流速越大，但换热越不强烈，反之 2、换向时间对蓄热效果的影响 通常用蓄热体的温度效率E和余热回收率η来评价蓄热体的换热性能： E=（ta1－ta0）／（tf0－ta0 ） η=Ga(Cp,a?ta1－Cp,a?ta0)／{Gf?tf0?Cp,f} 式中，ta0，ta1分别为空气进口及出口温度，tf0为高温烟气的进口温度，Ga，Gf分别为空气及烟气的质量流量，Cp，a为空气的比热，Cp，f为烟气的比热。 以上定义表明，对于确定的供气条件，蓄热气体的出口温度ta1越高，则温度效率和余热回收率越大，说明蓄热体的换热性能越好。由于蓄热体的蓄热能力是一定的，随着过程的不断进行，蓄热体热量将不断发生变化，使得气体的出口温度不断。如图4所示，一个周期内加热蓄热体出口处烟气温度和冷却期空气出口温度随时间的变化情况。 随着时间的增加，在加热期，烟气排放温度逐渐上升，冷却期空气出口温度逐渐降低，蓄热体的温度效率下降，热回收率降低。因此为获得较高的热回收率，确定合适的换向时间是非常重要的，蓄热体在具体的条件下，存在一个最佳换向时间，若实际换向时间过长，烟气余热得不到充分回收，表现为排烟温度升高；若换向时间过短，蓄热体得不到充分加热，难以获得较好的余热效果，表现为气体预热温度降低。 3气体流速对换热效果的影响 对于不同流速的气体，其温度曲线有较大差别。流速越高，烟气出口温度越高。这是因为，高的流速增加了气体的质量流量，单位时间内带入体系的热量相应增加，而蓄热体的蓄热能
油田加热炉烟尘超标排放治理
油田加热炉烟尘超标排放治理 阎相环 （渤海石油职业学院，河北任丘062552） {摘要}加热炉是油田生产中的主要升温设备，为了提高加热炉的炉效，需要及时对加热炉炉管进行吹灰处理，由于烟尘超标排放，形成了新的环保问题。本文对高效旋风除尘器治理油田加热炉烟尘超标排放的原理、性能及现场实施效果做了进一步分析。 {关键词}油田用加热炉；吹灰；旋风除尘器；治理 在采油、输油过程中具有不可替代的作用，通过加热炉直接加热或加热水循环伴热升温，才能保证油井正常生产，原油集输系统的正常运行。加热炉技术性能的优劣，对于油田生产具有非常重要的作用，高效、安全、操作简单可靠的加热炉是现场生产的必备装备。近几年来，各个油田先后进行了大规模加热炉更新换代，高效加热炉基本上取代了低效方箱式加热炉，使加热炉效率有了大幅度提高。但同时也暴露出在炉烟尘治理方面的问题，加热炉为了提高炉效，需要及时进行吹灰，但由于燃料的物性组成较差（个别站胶质沥青质含量较高，甚至超过50%）和燃烧的不完全彻底性，燃烧后排放的烟尘中难免会含有一些较大颗粒的黑炭，这些固体颗粒，在加热炉吹灰及燃烧器大小火转换时，由于炉膛内风压增大，被吹扫到炉体外面，随风飘落在加热炉四周甚至更换远的地方，不仅影响环境卫生，也给农作物的生长带来负面影响，使油地关系紧张，形成新的环保问题。 对于加热炉烟尘治理，基本上有两条解决途径：一是从根本上解决，即改变加热方式，由目前的燃油加热炉加热改为其它加热方式，如电加热，太阳能加热等，或采用性能优良的燃料，如柴油，或改善燃料油的燃烧性能等，但从经济和技术角度分析，不仅成本高，而且对于燃料改性技术的研究尚未见相关报道，因此，可行性不强；二是治标的办法，既然不能从根本上解决问题，只能具体问题具体分析，即如何减少烟尘的排放，把环保影响降到最低限度，实现达标排放。 1、目前国内烟尘治理技术的现状 根据烟尘性质不同所采用的方法主要有湿式除尘器、静电除尘器、重力旋风除尘器、袋式除尘器四种类型，它们的优点、缺点、对燃油烟尘处理的有效性及适用范围情况，见下表： 除尘器类型优点缺点适用范围对燃油烟尘处理的有 效性 差 （2005年国家已禁止 采用） 静电式对烟尘颗粒有较好效果对烟气中有机烃类物质处理 无效，寿命较短，耗电量大 燃煤锅炉及 水泥生产 无 重力旋风式对烟尘中大于100nm颗粒 有较好效果 对烟气中有机烃类物质处理 无效 燃煤锅炉及 水泥生产 差 袋式设备工艺制造简单，对 烟尘颗粒有较好效果 体积大、效率低，工人劳动 强度大，对烟气中有机烃类 物质处理无效 粮食加工、 木器生产、 矿石精加工 无 湿式对烟尘颗粒有较好效果对烟气中有机烃类物质处理 效果差，寿命较短，用水量 大，存在二次污染 燃煤锅炉
石油化工管式工艺加热炉简介
本文由ａｈｕtony贡献 pｄｆ文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择ＴXT，或下载源文件到本机查看。 石油化工管式工艺加热炉简介 郑战利 管式加热炉 在一个有衬里的密闭体内设置有大量的相互连接的优质或合金无缝钢管，被加热介质在一连串的无缝钢管内以很高流速通过，燃料在密闭体内燃烧产生高温烟气，高温烟气通过辐射、对流和传导把热量传给被加热介质，把被加热介质加热到生产工艺规定的温度或完成一定的化学反应深度；这类设备统称为管式加热炉。管式加热炉的范畴包含热水和蒸汽锅炉、热载体加热炉、油田水套炉、输油管道加热炉、炼油和石化生产装置的工艺加热炉等。今天我们所讲的管式加热炉是炼油和石油化工生产装置的工艺加热炉，简称为石化工艺加热炉。 石化工艺加热炉的主要特点是 1．被加热介质为易燃、易爆的液体或气体,且温度和压力较高。操作条件苛刻。安全运行要求高。 2. 加热方式为明火加热。３. 长周期连续生产。 4. 所用燃料为液体或气体燃料。 管式加热炉应满足的要求 1. 完成一定的传热任务，燃料耗量少、需要的传热面积小。２. 被加热介质不受局部过热。３. 在纯加热型管式加热炉中，被加热介质无分解或仅有极少量分解。 4．在加热—反应型管式加热炉中，保证被加热介质的反应深度达到生产工艺要求，且炉管中结焦量最少。 5．安全、稳定、连续运行周期在3~５年。 6. 排烟中的有害物含量和噪声必须符合国家标准规定。 管式加热炉的主要操作参数 1、有效热负荷:为各种被加热介质从体系入口状态到出口状态所吸收的能量之和，它等于供给能量与损失能量之差, Kw 2、排烟损失热量:排出体系的烟气带走的热量。Kw 3、燃料不完全燃烧损失热量：由于燃烧设备及燃烧工况等原因造成燃料没有完全燃烧而未能释放出的反应热。 Kｗ 4、散热损失热量:体系内所有设备及管线表面向周围环境中散失的热量。Kw 5、附属设备能耗:鼓风机、引风机、吹灰器、热载体循环泵等辅助设备所耗掉的能量,按供给这些设备的能量计算。 Kw 6、燃料效率：有效吸能量占供给燃料燃烧放出热量的百分数,其数值可能大于l00％。% 7、全炉热效率：有效吸能量占供给炉子总热量(不含附属设备损失）的百分数。% 8、综合效率：是体系供给能量利用的有效程度在数量上的表示,它等于有效能量对供给能量的百分数。% 9、炉膛热强度：指单位时间内单位炉膛体积所传递的热量，单位为kw/m3。 10、炉管平均表面热强度：指单位时间内单位炉管表面积所传递的热量，单位为kw/m2。 11、排烟温度:烟气离开被加热介质加热段的最终温度。℃1２、排烟氧含量:烟气最终离开被加热介质加热段时中的氧含量。V% 13、炉膛Tp温度：烟气出辐射室时的温度。℃ 1４、燃烧过剩空气系数：燃料燃烧理论空气量与供风量的比值。 1５、燃料耗量：单位时间内,加热炉消耗燃料总和(Kg／ｈ或Nm３/h)。 16、质量流量：单位时间内,流过单位炉管内截面积的加热介质的质量(Kｇ/m2．ｈ）。17、全炉压力降:被加热介质流过炉管系统的压力损失。ＭＰa 管式加热炉的结构简介 石油化工工艺管式加热炉由辐射室、对流室、余热回收装置、燃烧器、供风系统和排烟系统等部分所组成（由炉管系统、钢结构、衬里、余热回收装置、燃烧器、供风系统和排烟系统等部分所组成）。
加热炉类型
一、加热炉结构型式 胜利油田加热炉的主要结构型式有火筒式间接加热炉和管式加热炉两种。水套炉属于火筒式间接加热炉，外部为金属壳体，壳内介质为水，壳体内部设置火筒、炉管，火焰加热水套中的水，通过水间接加热炉管内的原油。管式炉在炉膛内布置炉管，直接加热炉管以达到加热管内介质的一种型式。 油田近年来推广应用的超导热管加热炉、真空加热炉、分体式相变加热炉属于火筒间接加热炉，其基本原理与水套加热炉基本相同，只是使用的传热介质和结构型式有所不同，设计热效率较高，运行热效率理想。燃烧器主要采用进口燃烧器、并配备了控制调节系统，能够低氧燃烧，并具有一定的可调性，保证了加热炉的经济运行。 管式加热炉主要有直接加热原油的快装管式炉和间接加热的热媒炉，快装管式加热炉用于加热流量稳定的低含水原油具有较大优势；热媒炉在自动化控制方面具有优势，但运行成本和维护费用高，需要配套热媒循环动力系统、换热器、热力管网，系统配套费用高，而且热媒性质发生变化后需要更换，增加设备运行费用；适用于热源要求比较多，温度要求较高的场所。 加热炉工作过程就是将燃料的化学能转换为热能。加热炉主要由两大部分组成。一是燃烧系统、二是热交换系统。热交换系统，通过各种受热面将燃料燃烧的化学能交换给工质（被加热介质）。主要是水套、火筒、管束等。燃烧系统是燃料的燃烧设备总称，它由给料供应系统、燃烧器、炉膛、送引风系统，尾部烟道等组成；不管何种结构型式的加热炉，其热交换系统要求有足够的传热面积，较好的传热效果，运行过程中尽量减少结垢，降低排烟温度这一运行指标。燃烧系统要求有较好的调节性能和低氧燃烧特性，以达到控制过剩空气系数运行指标。加热炉热效率的高低主要取决于结构设计合理，有利于燃烧系统发挥作用，同时传热面积要足以满足热负荷的要求；运行过程中要及时调整工况，经济运行。 二、油田加热炉总体运行情况 胜利油田加热炉运行效率总体水平逐年提高，主要是近几年油田不断加大技术改造力度，加强加热炉的更新改造，同时也投产了部分新型加热炉。2000年至2004年油田加热炉运行效率见下表。
浅谈油田用加热炉技术的现状与发展方向
浅谈油田用加热炉技术的现状与发展方向 随着我国经济的快速发展，油田勘探受到了人们的广泛关注。油田勘探的顺利开展需要大量的机械设备，而加热炉则是一种十分重要的油田勘探开发设备，在油田工程中使用数量多，对油田开采工作起到积极作用。随着加热炉使用年限的增加，设备老化问题严重，操作技术也越来越落后。特别是近几年新技术在油田开采中的应用，更需要改变加热炉的应用现状，寻找适合我国油田用加热炉技术的发展方向。文章主要针对我国当前油田用加热炉的应用现状和未来的发展方向进行了分析，希望能够给油田工作人员提供一定的借鉴。 标签：加热炉；燃烧器；燃油雾化；相变热传导技术 前言 随着石油开采工作的逐步深入，开采难度逐渐增加，开发的面积也越来越广泛，而且地下油层开始进入到高含水期，这时所使用的加热炉的数量也越来越多。根据相关调查显示，到二零零五年，中石油使用加热炉的数量约一万九千台，可见其重要性。相比其他的石油开采设备，加热炉属于主要能耗设备，在石油加工中使用频率非常高，当前油田用加热炉存在设备老化、加工效率低、炉内腐蚀严重等现象，这些现象的发生会影响加热炉的正常使用，进而影响到整个加工过程的顺利开展，油田企公司必须重视加热炉的使用现状，关注未来油田用加热炉技术的发展方向，这不仅对油田企业具有重要意义，对于整个石油开采行业来说都是非常有利的。 1 加热炉的结构形式与技术分析 根据加热炉的结构形式可以分为管式加热炉、火筒式加热炉、水套加热炉、相变加热炉等类型，不同的加热炉具有各自的特点，下面我们就具体分析一下这几类加热炉的特点。 1.1 管式加热炉 该种加热炉能够直接对加热管中的介质进行加热，升温速度非常快，单台功率大，能够通过很小的受热面积获得比较大的加热功率，不过该种加热率在加热原油时，随着使用时间的增长容易出现管壁结块的问题，这就会影响到设备的换热效果，如果结垢不均匀还会导致管壁局部过热的情况，严重的可能会引起爆炸事故的发生。 1.2 火筒式加热炉 该种加热炉主要是通过炉内燃烧物产生的热量来加热生产介质。相比管式加热炉，该种加热炉在加热流速缓慢的生产介质时结构件上也容易出现结垢现象，但是对换热效果影响比较小，不过该种加热炉还是不适合加热容易结垢的生产介
油田用加热炉
油田原油加热炉讲义
目录 目录 (1) 第一章概述 (4) 第一节油田加热炉 (4) 一、油田和长输管线加热炉的用途 (4) 二、油田加热炉的技术装备现状 (5) 第二节油田加热炉的炉型及基本结构 (5) 一、油田加热炉的炉型 (5) 一、热传递的基本概念 (8) 二、压力和温度 (9) 三、热力学的有关概念 (11) 四、管式炉的工作参数 (12) 五、水套炉的工作参数 (13) 第三章燃油、燃气及其燃烧 (15) 第一节燃油及其主要特性 (15) 二、燃油的化学成分 (17) 三、燃油的主要使用特性及油质指标 (17) 第二节燃气及其主要特性 (24) 一、燃气 (24) 二、燃气的组成成分—组分 (25) 三、燃气的主要使用特性及质量要求 (28) 第三节燃油、燃气的燃烧 (32) 一、燃烧所需空气量和生成的烟气量 (33) 二、燃油的燃烧方式 (35) 三、燃气的燃烧方式 (42) 四、双燃料燃烧器 (46) 五、调风器（配风器） (47) 六、燃烧器的点火 (49) 第四章油田加热炉基本结构 (51) 第一节火筒式加热炉基本结构 (51) 一、炉型及分类选用 (51) 二、火筒式加热炉设计一般要求 (52) 三、火筒式加热炉基本结构形式 (55) 第二节管式加热炉基本结构 (58) 一、炉型及选用 (58) 二、管式加热炉基本结构 (59) 三、几种管式加热炉基本结构形式简介： (60) 第三节加热炉新炉型及技术特点 (61) 一、火筒式加热炉新炉型及技术特点 (61) 二、管式加热炉新炉型及技术特点 (67) 第五章调参、管理和维护 (73) 第一节炉子的燃烧管理 (73) 一、炉子的点火和升温 (73) 二、油燃烧器的故障及处理 (74) 三、气体燃烧器的故障及处理 (75) 四、燃烧调节的任务和指标 (76)
关于加热炉细节知识..
加热炉知识 1、火嘴有几种？ 答：燃气型火嘴、燃油型火嘴和油气混烧型火嘴。 2、加热炉火焰如何算好？怎样调节？ 答：主火嘴火焰以中兰上黄为佳。 调节手段通常有：调风门配风；调烟道挡板。 3、简述加热炉一般结构。 答：有辐射室、对流室、烟囱、余热回收系统和燃烧器等。 4、什么叫加热炉的热负荷？我装置加热炉的热负荷各是多少？ 答：加热炉的热负荷是指在每小时内，炉管内被加热的介质所吸收的热量。我装置加热炉的设计热负荷是：15F01：4860KW；16F01：76650KW；18F01：12220KW。 5、立式加热炉有几种型式？ 答：有筒式加热炉和箱式加热炉两种。 6、热量交换的方法有几种？ 答：传导．对流．辐射。 7、加热炉主要有哪些部分组成的？ 答：加热炉主要有烟道、箱体、炉管、火嘴几部分组成。 8、加热炉烟道内设挡板有什么作用？ 答：主要是调整炉内压力，调整烟气中的氧气含量，保证加热炉有较高的热效率。 9、加热炉按传热方式可分为哪两段？ 答：辐射段和对流段。 10、加热炉点火前的准备工作有哪些？ 答：加热炉点火前的准备工作有： （1）检查防爆门、看火窗，人孔是否关闭，清理可燃物及杂物，燃烧器安装正确，压力表可用，备好消防器材。 （2）引蒸汽到炉前，排凝结水。
（3）投用仪表，建立燃料油循环，准备点火棒。 （4）打开烟道挡板和通风门，置换炉膛气体。 11、简述加热炉点长明灯步骤？ 答：点长明灯步骤： （1）蒸汽吹扫炉膛．烟道挡板和一、二次风门置于1／3开度。 （2）确认点火／监测器已送电正常。 （3）点长明灯，三人配合，火把或电子点火，开长明灯阂前阀。 12、简述加热炉点长明灯注意事项？ 答：点长明灯时应注意如果三次点不着，需吹扫后再点。 13、简述加热炉日常检查内容。 答：加热炉日常检查内容有： （1）炉出口温度、炉膛温度，温差是否在指标范围内，火盆、炉管和衬里等是否正常。 （2）根据负荷变化，勤调“三门一板”，使效率最佳。 （3）余热回收系统电机振动．温度．蝶阀是否可自由开关，膨胀节．热管是否正常。 （4）定时检验仪表．消防器材是否齐全。 （5）看火窗．防爆门．点火孔是否关闭。 14、火盆发红原因，长时间发红有什么危害？ 答：火盆发红，分析原因如下： （1）风量较小 （2）火嘴烧坏、变形 （3）火嘴装偏 （4）缩火造成的 危害： 长时间发红会烧坏炉底钢板，引起事故。 15、加热炉联锁的原因和结果。