水套加热炉

水套加热炉
水套加热炉是为满足油气田特殊需要而设计的一种专用加热设备,主要用于油气集输系统过程中,将原油、天然气加热到工艺要求的温度,以便进行输送、沉降、分离、脱水和初加工。

是油气输送系统中应用广泛的专用设备，具有品种多、配置多样，结构紧凑、功能齐全、适用范围广等特点，是理想的加热设备。

一、水套加热炉结构原理
水套炉是以水作为传热介质的间接加热设备，如图5-21。

水套炉是由简体、烟火管、气盘管和其他附件组成。

气盘管和进出筒体处用盘根密封，松紧由填料压盖调节。

水套炉通过水箱给炉内加水，水套炉炉内压力(壳程压力)为常压。

水套炉筒体上焊有温度计插孔，装有水位计，以控制水套炉运行。

水套炉筒体靠鞍式支座支撑，筒体上敷设耐火材料保温。

水套炉的加热原理是天然气燃烧器喷出的高温火焰直接加热烟火管，高温烟气向后流动，经烟气出口管进入烟箱，然后经烟囱排入大气。

但烟火管和烟气出口管附近的水受热后因密度减小而上升，与气盘管接触传热后温度下降，又因密度增加而下沉，又被加热后又上升，如此不断循环，以加热气盘管内的天然气，达到提高天然气气流温度的目的。

但要注意水套加热炉禁止超压使用，即气盘管内的天然气不能超过允许工作压力。

加热炉结构实物图
燃料气管道(可预热)
加水包
天然气进出管道及压变温变
燃烧器（送风系统、点火系统、监测系统、燃料系统、电控系统）
燃烧器多功能组合调节器（调节空气/燃料比例、监测炉温、压力火焰等）、人孔、液位计
防爆门（烟囱或烟箱内发生爆炸时泄放压力）
二、水套炉的运行操作规范
1、开车前的准备工作
1）首先检查炉体附件及各管线的阀门、管件、仪器、仪表是否装备齐全；
2）对炉体及所有管线进行彻底吹扫和清洁，保证炉体及管线内不含液体和残渣；
3）进行试漏检查，确保各个静密封点无泄漏；
4）检查空气及烟气通道是否正常；
5）检查燃烧器系统，保证燃料气压力正常，燃料气中不含液体。

2、开车步骤
1）水套炉传热介质使用防冻液，防冻液冰点要低于当地最低环境温度。

打开加热炉加水包，向炉体内加入防冻液，将液位计液位控制在中
间水位（一般为1/2~2/3）；
2）供给燃料气（气压表压力为0.2—0.3MPa ），使加热炉预热。

加热炉预热时燃料气的供给有以下两种方法；
方法一：关闭盘管进口所有阀门，打开盘管出口所有阀门，点火使燃烧器运行起来（初次运行，升温速度不能过快，以免热胀冷缩
过快损坏炉体）；
方法二：如下游管网无天然气，则需将下游外输阀门关闭，缓慢打开盘管进口阀门进行充压，待压力升起后关闭盘管进口阀门，然
后点火使燃烧器运行起来；
3）待加热炉内传热介质温度≥70℃时，缓慢依次打开盘管进口各阀门，使被加热天然气温度逐渐升高；
4）待运行正常后，锁定控制系统参数，确保安全运行。

并将运行参数记录并存档，以便日后查用。

3、停车步骤
1）关闭燃烧器；
2）关闭燃料供应系统；
3）待加热炉温度降到接近环境温度时，关闭被加热介质进、出口阀门，但要使进口阀稍有开度，以防盘管压力升高，待加热炉炉温与环境
温度一致时，方可将进口阀关闭；
4）关闭系统电源；
4、紧急停车
1）关闭系统电源；
2）关闭燃料供应系统；
3）关闭燃烧器；
4）待加热炉温度降到接近环境温度时，关闭被加热介质进、出口阀门，但要使进口阀稍有开度，以防盘管压力升高，待加热炉炉温与环境
温度一致时，方可将进口阀关闭；
5、注意事项
1）水套炉炉体是在常压状态下运行；
2）盘管工作压力不得超过10Mpa;
3）遇到下列情况之一时应紧急停炉：
A、炉内水位低于最低水位线；
B、火嘴或烟管发生穿孔或破裂；
C、防爆门或烟箱密封失严，大量烟气外冒；
D、就地或控制仪表中有一失灵者；
E、控制柜器件及辅机出现故障，不能保证安全运行；
F、不能在线处理的故障。

6、维护与保养
6.1、水套炉的维护与保养
站场值班人员每天对各仪表及阀门（天然气出口温度设定值、进出口阀门状态）进行巡检，保证使用状况良好，发现问题及时上报。

每季度对水套炉进行排污检查，是否有污物。

水套炉投运一年后，应对炉体进行全面检验，根据检验情况决定下次检验时间，原则上每3-5年进行全面检验一次；
每年7月及10月分对盘管腐蚀情况进行监测，特别是弯头部位厚度；
每年至少一次对加热炉燃料气系统、燃烧器进行全面的检查维修，并测量防冻液冰点，保证防冻液冰点低于当地最低环境温度；
检修加热炉时，应从加热炉上拆下燃烧器，对其进行单独检修；
对因燃烧而损坏了的耐火层应予及时修补；
防爆门和检查孔等处的密封垫片如有损坏，应及时更换。

6.2燃烧器的维护与保养
燃烧器的表面应时常保持洁净；
每月1日清洁燃烧器风机通道及控制电路部分的灰尘，以保证正常的燃烧效率；
检查燃烧器与控制系统的连线是否完好无损，如有问题应及时解决；
检查供气压力及流量是否正常；
三、燃烧器控制系统详解
此图为燃烧器控制面板其具体控制过程在后面详细讲解。

1、手动/自动转换按钮。

如下图箭头所指为手动状态此状态只在自动系统无法操作并必须生产时由操作经验丰富的人进行有人值守操作，请慎重使用。

自动时在触摸屏上操作。

2、加热
在触摸屏上进行自动启动加热后加热器在燃烧器工作后进入工作状态，加热器工作后根据触摸屏上的燃气温度设定值进行自动加热或停止，当出现燃烧器停止或故障时将自动停止输出。

出现其他重要事故报警时（比如燃气泄漏）将自动停止工作。

手动启动时点击下图的加热器启动或停止，此时为纯手动工作无任何连锁。

此种状态仅在自动系统无法启动并必须工作时做应急使用时应用。

3、自动启动
自动启动只在1、旋转至自动状态下启动或停止设备使用。

此旋钮旋转至启动后加热器、燃烧器将陆续进入工作状态并根据触摸屏上输入的相关联工作参数自动进行控制。

4、手动启动、大火/小火
此操作在1、指在手动时有效，是控制燃烧器启停及大小火调节的。

5、紧急停机
此操作是在任何情况下出现紧急情况时做快速停止设备时使用。

6、手动复位
在燃烧器出现故障时进行复位操作。

7、显示
显示相应的工作状态。