井口加热炉热工检测方案
一、项目来源
根据胜利油田采油工程处部署，对胜利油田在用的各厂家的各种类型井口加热炉进行热效率测试。
本次测试工作由胜利油田技术检测中心能源监测站承担。
二、检测目的：
检测加热炉在实际运行工况下的加热炉的热效率。
三、依据标准：
SY/T6381-1998 加热炉热工测定
SY/T6275-1997 石油企业节能检测综合评价方法
四、测试基本检测方法及测试数量
4.1 测试方法
测试方法采用正平衡法与反平衡法相结合的测试方法。
当现场不满足正平衡测试条件时，则以反平衡测试方法进行测试。
正平衡法：通过直接测量加热炉输入热量和输出热量而计算出效率的方法。
反平衡法：通过测定加热炉各项热损失而计算出效率的方法。
4.2测试数量
因本次需测试的加热炉数量众多，故采取抽样测试的方式进行，抽测比例不低于30%。
具体按各厂家加热炉（包括各种型号的加热炉）数量的30%进行。
五、测试工况要求：
1 、时间要求：
（1）、测试应在加热炉热工况稳定和燃烧调整到测试工况1h后开始进行。
（2）、测试的持续时间不少于1h，烟气成分和排烟温度每隔15min读数记录数据一次。
2 、燃料要求：测试时加热炉所用燃料应符合加热炉设计要求。
3 、加热炉液位要求：测试结束时，加热炉液位应与测试开始时保持一致。
4 、加热炉负荷应在符合工艺要求（被加热介质出口温度达到外输要求）的工况。
七、测试项目
主要测试项目如下：
1)液体燃料元素分析、低位发热量、密度、含水量；
2)燃料消耗量；
3)燃烧器前燃油（气）压力；
4)燃烧器前燃油（气）温度；
5)被加热介质流量；
6)被加热介质密度；
7)被加热介质含水量；
8)加热炉进口、出口介质温度；
9)加热炉进口、出口介质压力；
10)排烟温度；
11)排烟处烟气成分分析；
12)入炉空气温度；
13)炉体外表面温度；
14)当地大气压力；
15)环境温度；
16)散热损失。
八、测试仪器仪表
选用KM900烟气成分测试仪测试排烟温度和烟气成分；选用MX2远红外光学测温仪测试炉体外表面温度。
见表1：
九、计算公式、计算方法及经验数据的选定：
计算温度基准为环境温度，燃料发热值基准为应用基低位发热值。
9.1 热负荷按式（1）计算：
Q=D(h out-h in) (1)
式中：
Q——加热炉热负荷，单位为千焦每小时（kJ/h）；
D——被加热介质流量，单位为千克每小时（kg/h）；
h out——被加热介质出口质量焓，单位为千焦每小时（kJ/kg）；
h in——被加热介质进口质量焓，单位为千焦每小时（kJ/kg）。
9.2 正平衡效率按式（2）计算：
D(h out-h in)
η1= ——————×100 (2)
BQ i
式中：
η1——加热炉正平衡热效率，%；
B——加热炉燃料消耗量，单位为千克每小时或单位为立方米每小时(kg/h，m3/h)；
Q i——输入热量，单位为千焦每千克或单位为千焦每立方米（kJ/kg，kJ/m3）；;
Q i =Q DW Y + H ir +Q wl (3)
式中：
Q DW Y——燃料应用基低位发热值，单位为千焦每千克或单位为千焦每立方米（kJ/kg，kJ/m3）；
Q wl ——加热燃料外来热量，单位为千焦每千克或单位为千焦每立方米（kJ/kg，kJ/m3）；
H ir——燃料的物理热，单位为千焦每千克或单位为千焦每立方米（kJ/kg，kJ/m3）。
9.3 反平衡效率按式（4）的计算：
反平衡效率按式（4）的计算：
η2 = 100– q2 – q3 – q5 (4)
式中：
η2——加热炉反平衡效率，%；
q2 ——排烟热损失，%；
q3 ——气体不完全燃烧热损失，%；
q5 ——散热损失，%。
其中q2=(3.5α+0.5)（t py—t0）/100 (5)
式中：α——排烟处过剩空气系数；
t py——排烟温度，℃；
t0——环境温度，℃。
q3=3.2αCO (6)
式中：CO——烟气中一氧化碳含量，%。
散热损失q5可依据GB/T15317-1994查表求得。
9.4．过剩空气系数的计算：
十、测试结果评价：
10.1、正平衡法和反平衡法测定的效率同时填写在报告中，测定结果以正反平衡法测定值的平均值为准。
若只进行了反平衡测试，则以反平衡测试热效率为测试结果。
10.2、评价热效率、过剩空气系数、炉体外表面温度、排烟温度四项考核指标是否符合标准要求。
10.3、对测试的加热炉进行分类统计分析，评价各加热炉运行状况的相对优劣。
附录A
附录B
技术检测中心能源站
2008年05月23日。
