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水套炉热效率低的主要原因
发布时间:2014-06-24阅读次数:1594


   水套式加热炉是为满意油田特殊需要而规划的一种专用加热设备,首要用于油气集输系统过程中,将原油天然气及其井产品加热到技能需求的温度,以便进行运送、沉降、别离、脱水和初加工[1]。其首要构成有壳体、火筒烟管、油加热管、焚烧器、烟囱、安全附件等。其加热原理是:燃料在炉体下部的火筒烟管内焚烧,火焰及高温烟气通过火筒烟管壁面后,将热量传给中心介质水,被加热的高温水再将热量以热传导方法加热浸在水中盘管内的活动被加热介质。


    通常水套炉的规划热功率在85%摆布,但是在实践生产中,由于水套炉普遍存在排烟温度高,过剩空气系数较大,空燃比调节难度大,加热炉热负荷大等一系列问题,致使运转功率低,实践运转热功率远远低于规划值。据技能检测部分2001年计算,河口采油厂全厂在用水套炉的均匀炉效只要55%摆布。因而,怎么进步水套炉的运转功率,变成降低集输油本钱的一个亟待解决的问题。2水套炉热功率低的首要原因211影响水套炉功率的要因剖析
水套炉热功率标明水套炉系统中参加热交流过程中的热能的运用程度。其供应能量有:燃料低热值和燃料、空气带入的显热;其丢失能量有:散热的热量和排烟带走的热量,后者包含烟气在排烟温度和基准温度下的热焓差、化学不彻底焚烧丢失和机械不彻底焚烧丢失[2]。
水套炉的热功率计算公式:
η=100-(q2+q3+q4+q5)式中 q2———排烟热丢失率,%;
 q3———可燃气体未彻底焚烧热丢失率,%;
 q4———可燃固体未彻底焚烧热丢失率,%; q5———散热丢失率,%。

    其间:q3、q4、q5项可根据燃料品种、通风品种、热功率巨细和保温防护构造状况选择经验值,通常该三项之和在2%~4%之间。


    q2项是排烟热丢失率,是决议热功率凹凸的首要方面。其巨细取决于排烟温度、过剩空气系数的凹凸。即排烟温度越高,排出烟气的热焓值越高,带走热量就越多;过剩空气系数越高,阐明进入加热炉内的空气许多,很多的过剩空气跟着排烟,将较多的热量从烟道排入大气,热丢失增大,热功率降低。此外,过剩空气系数过大还使焚烧温度降低,从而减小热辐射的强度,添加燃料用量,致使热功率降低。2001年,对河口采油厂集输系统在用的18台水套炉的热工检测数据标明,该水套炉的实践排烟温度通常在200~250℃,过剩空气系数高达210摆布,排烟热丢失均匀到达30%以上,均匀热功率66%。


  由以上剖析可知,水套炉热功率较低的首要原因是排烟温度高和过剩空气系数大。212致使排烟温度过高的要因剖析21211 换热才能差
炉膛内烟气换热面积偏小,烟气在炉内停留时刻较短,形成烟气和水之间的换热才能较差,交流热量不足,致使排烟温度过高。


   以目前在用的1700kW水套炉为例,烟气换热面积为6714m2,两回程,规划排烟温度210℃。实践运转中,排烟温度高达200~250℃,排烟温度与水温差达50~100℃。21212 结垢致使传热系数逐步降低由于
水套炉 炉腔及内部盘管的构造较为杂乱,特别是油盘管回程较多(有的多达16程),且不可拆卸、抽芯。采用化学酸洗法进行清垢,技能也较为杂乱,工期较长(3~4天),这样对运转时刻较长的水套炉很容易形成盘管腐蚀。而一旦形成盘管腐蚀,如发作走漏、穿孔,则补漏和替换管段的施工将愈加艰难。由于炉腔施工空间小,安全系数低,有时乃至需要在炉体上开孔,以损坏炉体为代价进行处置,这无疑使得清洁变得较为艰难,且费用较高。因而,运用中的水套炉通常只要在盘管阻力降到达动力设备的极限之后,才采用化学酸洗法进行清垢,清垢周期较长。


   清垢周期长必然致使炉腔及油盘管结垢问题日益严重,形成烟管和盘管内传热系数降低,水温降低,排烟温度增高