真空相变加热炉应用优势及故障排除
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真空相变锅炉参数
真空相变锅炉是一种高效能、节能环保的锅炉设备,它可以利用
真空相变技术将热量快速转化为蒸汽,具有高效、节能的特点。
一、工作原理
真空相变锅炉采用真空相变技术,通过将水加热到一定温度,使
水的温度升高到了相变点,水蒸气从液态向气态转化,放出巨大的潜热,利用蒸汽带走热量,从而达到加热的目的。
二、参数介绍
1. 加热速率:真空相变锅炉采用真空相变技术,工作效率高,加
热速率快,可以提高工作效率。
2. 蒸汽输出压力:真空相变锅炉的蒸汽输出压力高,能够满足各
种工业和民用的热能需求。
3. 热效率:真空相变锅炉的热效率高,能够有效节约能源和成本。
4. 工作压力:真空相变锅炉采用真空相变技术,工作压力低,使
得加热效率更高。
5. 锅炉结构:真空相变锅炉结构简单,易于维护和清洗。
三、应用领域
真空相变锅炉广泛应用于造纸、食品、药品、化工、印染、制革
和纺织等行业。
它可以为各种工业和民用场所提供高效的热能需求。
四、发展趋势
随着国家对环保和节能的要求越来越高,真空相变锅炉将得到更广泛的应用和推广。
相信在未来发展中,真空相变锅炉将成为一种必备的高效能、节能环保锅炉设备。
总之,真空相变锅炉具有高效、节能、环保、结构简单易维护等特点,将有更广泛的应用前景,为各种工业和民用场所提供高效的热能需求。
我国油田的原油凝固点普遍较高,黏度大,常温下流动性差,因此在原油的开采、集输和处理过程中需要进行加热与保温,消耗了大量的热能,提供这些热能所需的燃料和电能消耗,形成了巨大的生产成本,且占油田总能耗的比例不断上升。
目前原油加热设备主要是各类型加热炉,存在耗能高、排放高、效率低等问题。
针对加热炉各监测指标超标问题,结合管理和节能增效技术应用优化加热系统效率,对降低油田生产成本具有十分重要的意义。
1加热炉炉效低的原因分析加热炉监测项目主要有:排烟温度、空气系数、炉体外表面温度和热效率[1],加热炉监测项目与指标要求见表1。
通过对油田大量加热炉进行现场节能监测,对照标准要求发现造成加热炉炉效低有以下原因。
1.1排烟温度超标原因1)燃烧参数调整不合理,配风量过大,热量未充分交换即被带出炉膛,换热效率低,排烟温度加热炉运行存在的问题及应对措施胡建国(中国石油天然气集团公司节能技术监测评价中心)摘要:随着全球碳减排进程加快,能源体系和发展模式正在逐渐进入非化石能源主导的崭新阶段。
油田作为能源消耗大户,大力推动节能减排,大幅提高能源利用效率,加快推进绿色转型,是实现高质量可持续发展的客观要求。
针对国家标准GB/T 31453—2015《油田生产系统节能监测规范》对油田主要耗能设备之一的加热炉监测项目与指标要求,深入分析了加热炉在应用过程中出现的问题,提出了相应的解决措施和节能技术应用,以提高加热系统的能源利用率和监测指标综合合格率。
关键词:加热炉;碳减排;排烟温度;燃烧效率;传热效率DOI :10.3969/j.issn.2095-1493.2023.10.010Problems existing in the operation of heating furnace and countermeasures HU JianguoEnergy Conservation Monitoring and Evaluation Center of CNPCAbstract:With the acceleration of global carbon emission reduction,the energy system and develop-ment mode have been gradually entering a new stage dominated by non-fossil energy.As a large ener-gy consumer,the oilfields should vigorously promote energy conservation and emission reduction,greatly improve energy utilization efficiency and accelerate green transformation,which are objective requirements for achieving high-quality sustainable development.According to the national standard GB/T 31453-2015“energy conservation monitoring rules in oilfield production system”for one of the main energy-consuming equipment in oilfield heating furnace monitoring project and index re-quirements,the problems arising in the application process of heating furnace are deeply analyzed,and the corresponding solution measures and energy conservation technology application are put forward to improve energy utilization rate of heating system and comprehensive qualified rate of monitoring index.Keywords:heating furnace;carbon reduction;smoke exhaust temperature;combustion efficiency;heat transfer efficiency作者简介:胡建国,工程师,2008年毕业于长江大学(化学工程与工艺专业),从事节能技术监测评价工作,151****5018,***************,黑龙江省大庆市让胡路区大庆油田技术监督中心,163453。
真空相变加热炉现场应用优势分析摘要:加热炉是油田生产中应用的加热设备,是重要的能耗设备为间接式加热设备,是通过炉内传热介质由液相变成汽相,再变为液相不停转换过程,将热量传递给炉内受热介质的。
炉内传热介质一般都为水或水蒸汽,锅筒内压力在-0.03至0兆帕之间,水或水蒸汽通过来回循环的相变方式进行传热的过程。
真空相变加热炉具有换热效果好热效率高达88%以上;燃料燃烧完全充分耗气量少,排放烟气环保,自动化远程控制程度高安全可靠,由于是负压状态下工作,避免了压力带来的安全隐患;同时还具有体积小、自动化程度高、几乎避免了炉内的氧化结垢现象等特点,在油田生产中,成为传统加热炉更新换代设备,可以用作外输加热炉、掺水加热炉、热洗加热炉、采暖加热炉等,被广泛使用。
关键词:真空相变加热炉;现场应用;优势分析加热炉是油田生产中应用的加热设备,目前油田生产中以天然气(油田伴生湿气)为燃料加热炉,是重要的能耗设备。
按用途分为外输加热炉、脱水加热炉、掺水加热炉、热洗加热炉、采暖加热炉、合一加热炉等。
一、真空相变加热炉应用背景在油田生产开发初期普遍使用火筒加热炉和管式加热炉,热效率在70%左右,燃料燃烧不完全,排放烟气不符合环保要求,以及结垢问题、安全隐患问题较多,自动化程度低,运行中易经常发生打呛、熄火等问题,甚至发生火筒穿孔、鼓包、泄漏等安全生产事故,随着节能降耗技术的推广和环保要求等,新投产、改扩建的联合站和中转站都使用真空相变加热炉。
真空相变加热炉具有燃料燃烧充分,比较环保;安全性高,由于是负压状态下工作,避免了压力带来的安全隐患;热效率高达88%以上;同时还具有体积小、自动化程度高、几乎避免了炉内的氧化结垢现象等特点,是油田生产中,传统加热炉的换代设备,可以用作外输加热炉、掺水加热炉、热洗加热炉、采暖加热炉等。
早期的真空相变加热炉有山东骏马、冀东油田等厂家为主,近几年大庆油田装备制造集团生产的真空相变高效加热炉,应用较多。
真空相变加热炉应用优势及故障排除
摘要:目前,安塞油田集输领域普遍使用的加热炉有蒸汽锅炉、水套炉等。
老式加热炉普遍存在着燃烧和传热强度小、效率低、适应性及安全性差等缺点。
采用负压真空相变技术的真空相变加热炉,具有高效、节能、安全、全自动、寿命长久等特点,在油田集输系统中具有广泛的应用价值,有替代传统加热炉的趋势。
关键词:真空相变加热炉油气集输故障处理
一、真空相变加热炉的结构与原理
真空相变加热炉基本结构由燃烧受热系统、冷凝换热系统和安全保障系统三部分组成。
燃烧受热系统由燃烧器前烟箱、炉胆、回燃室、烟管、烟道和烟囱等组成;冷凝换热系统由主、副工质换热管等组成;安全保障系统由电控系统、真空控制器、仪表阀门及防爆燃装置等组成。
真空相变加热炉以相变换热方式工作,在一个无不凝结气体的密闭容器中,中间介质吸收燃料燃烧产生的热量后汽化成气态并进入气相空间,在气相空间将汽化潜热传递给冷凝换热器盘管内的工质(如水、原油或天然气等)后,冷凝成液体回落到液相空间,再次被燃料燃烧加热蒸发,工质不断带走中间介质传递的气化潜热,燃料燃烧后不断供给中间介质燃烧热量,从而形成动态热平衡。
二、真空相变加热炉在集输系统应用优势
真空相变加热炉在安塞油田得到广泛应用,坪桥集中处理站、郭秀玲
站、张渠集输站等先后更换为真空相变炉,应用效果较好,与老式加热炉比较,真空加热炉优势更加明显。
1、补水少、无垢、无氧腐蚀
利用水的相变传热技术,可以获得很高的传热系数。
系统内的中间介质,在封闭状态下运行极少损失,不需经常添加。
即使采用普通自来水做中间介质,也不会结垢,由于系统处于无氧状态运行,无氧化腐蚀,寿命长久。
2、蒸发、冷凝过程自然循环
蒸汽发生器与管壳式换热器上下安装,实现水的蒸发、冷凝自然循环,无需外界动力,运行成本很低。
不同于常规蒸汽汽换热器需要用循环泵将冷凝水送入炉内。
3、功率更大、安全性更好
由于采用分体式结构,将换热器从炉体中分离出来,有效地减小了蒸汽发生器的体积,使加热功率更大,由于蒸汽发生器体积的缩小,使其受力状态得到改善,安全性得到加强。
采用分体式结构,从根本上解决了老式加热炉火管过热烧穿问题,避免了因火灾事故造成的重大损失,产生的安全性和社会效益极大。
4、换热管的清垢简便易行。
由于换热器两端的管箱可以打开,因此可以很方便地采用机械方法清理管内的污垢,更适合加热易结油垢、水垢的原油和污水。
而水套炉、真空炉的盘管式结构根本无法用机械方法清理,除污、清垢的难度非常大。
5、真空相变炉水蒸汽的温度较高,满足原油加温的需求。
三、真空相变加热炉常见故障排除
1、加热炉烟管堵塞易造成燃气消耗过大,烟囱冒黑烟,防爆门串烟,炉效降低
由于真空相变加热炉炉效高,排烟速度慢,烟尘易吸附在烟管的管壁上。
处理方法:定期用烟管疏通工具进行清管,停炉,打开烟箱,用专用工具进行一根一根的疏通,然后关闭烟箱,启动加热炉进行吹扫,烟管内的灰尘随烟囱排出。
2、烟囱根部、烟箱内腐蚀
安塞油田处在西北地区,冬天气温较低。
由于加热炉效率高、排烟温度低,烟囱在冬季产生大量的冷凝水,冷凝水顺烟囱流到烟囱的根部及烟箱内,烟囱根部及烟箱内有一定的温度,随着时间的延长造成内部腐蚀,减少了真空相变加热炉的使用寿命,增加了大修成本。
处理方法:把烟囱跨接在加热炉的旁边,使烟囱矗立在加热炉的侧面,冷凝水流下后流到烟囱的底部排出,不会造成加热炉烟箱腐蚀,减少大修费用,延长加热炉使用寿命。
四、结束语
真空相变加热炉在安塞油田实际运行显示,相变加热炉在原油集输领域中稠油加热、含油污水加热、腐蚀性介质加热和大功率加热方面显示出它的优势,相变加热炉从根本上消除了加热炉火管烧损造成重大火灾事故,设备运行安全可靠,且减少占地面积,降低设备管理工作量,容易实现集中控制,提高自动化水平,是很值得推广的集输加热新模式,具有良好的前景和实际应用价值。