空气预热技术用于油田加热炉改造

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油田上常用加热炉控制系统

油田上常用加热炉控制系统（XYC114）摘要：介绍油田上常用加热炉的控制系统原理、技术特点，通过现场实例说明加热炉控制系统的类型，并进行对比，阐述加热炉控制系统发展方向。

关键词：加热炉控制系统 PLC 程控器1前言随着工业的发展，能源利用率的要求越来越高，锅炉作为将一次能源转化为二次能源的重要设备，其控制和管理也越来越多。

大中型锅炉采用先进的DCS、FCS，但是对于油田上的加热炉容量普遍小于10t/h，而且只用两三台时，根据经济水平能力一般不会选用价格昂贵的大型控制系统，一般采用燃烧器的独立系统和PLC控制系统。

2 燃烧器的独立燃烧系统燃烧器的独立燃烧系统适用于小型常压锅炉，一般不向上位机上传现场参数数据，以油田井口加热炉为例，燃烧器本身就是一种自动化程度较高的机电一体化设备，从其功能可分为：送风系统、点火系统、监测系统、燃料系统、电控系统。

送风系统：向燃烧室里送入一定风速和风量的空气，其主要部件有：壳体、风机马达、风机叶轮、风枪火管、风门控制器、风门档板、凸轮调节机构、扩散盘；点火系统：点燃空气与燃料的混合物，其主要部件有：点火变压器、点火电极、电火高压电缆；监测系统：保证燃烧器安全、稳定的运行，其主要部件有火焰监测器（UV光电管或火焰探针）、压力监测器（空气压力开关、燃气压力开关）、温度监测器等；燃料系统：保证燃烧器燃烧所需的燃料。

燃油燃烧器的燃料系统主要有：油管及接头、油泵、电磁阀、喷嘴、重油预热器。

燃气燃烧器主要有过滤器、调压器、电磁阀组、点火电磁阀组、燃料蝶阀；电控系统：是以上各系统的指挥中心和联络中心，主要控制元件为程控器，是按时序编成的集成逻辑电路，针对不同的燃烧器配有不同的程控器，常见的程控器有：LFL系列、LAL系列、LOA系列、LGB系列，其主要区别为各个程序步骤的时间不同。

对于油田井口加热炉是以加热炉的原油出口为控制指标，实际是对水浴温度进行调节，温度变送器把温度信号传送到温度比调仪，并通过比调仪对比实测值与目标值，进行PID 调节，然后传送执行信号到时凸轮调节机构或伺服机按设定比例配置燃气量和空气量。

原油加热炉加装空气换热器技术探讨

有未燃烧的氧气。加热炉含氧分析取样点在排烟段，所以排烟段气体构成为：反应产生的二氧化
碳＋蒸气＋燃烧的氮气＋入加热炉内的多余水未进空气。
根据理想气体状态方程Ｐ＝ｎ，计算各ＲＴ组分气体在排烟段体积（烟段温度为１０）排９：二氧化碳体积Ｖ＝ｎＰ＝２Ｒ１４ｍ／０ｈ同理：氮气体积为７７２ｍ／；水蒸气体积为４ｈ
＿ＴｎｇＡｉｎｅｏｙｐａｃｌ＆ｐｔｈｏｌｏｃｉ
原油加热炉加装空气换热器技术探讨
周靖（大庆油田有限责任公司天然气分公司）
摘要原油加热炉是原油稳定装置中主要的能耗设备，杏ｖｉ油加热炉燃料气为深冷－原
与同类装置相ＩＤ热炉消耗燃料气量偏高，经分析热炉内深冷气燃烧按甲烷充分燃烧进行计算。百得￣Ｎｔｒ
发现加热炉燃烧配比空气加热消耗较多燃料气。
出每小时参与燃烧的空气质量为７４５ｋ／、体积３ｇｈ
行出口温度１２加热炉燃烧加热空气的燃料气消耗．．
１０ｏ６Ｅ。加热炉燃料气为深冷气，供风方式为自然加热炉燃料气为深冷气，深冷气主要成分为甲通风。装置自２０年１月投产以来，运行正常，烷（０７１甲烷含量占深冷气量的９％～９，以下加５９％）

低热值煤气预热后直接用于加热炉燃烧的研究

步和高炉装备水平的提高，使得高炉燃料比进一步降低，高炉煤气热值不断下降。据有关文献［］介绍，我国许１
多大型高炉的高炉煤气热值已降到３１０ｋ／４Ｊ，中、小ｍ型高炉的煤气热值分别降到３５～３１１／３７００００ｍ和０～３５
要使低热值煤气直接燃烧达到加热炉加热钢坯的温
得低热值煤气燃烧后达不到加热炉加热钢坯的所需温度。基于目前这种状况，东北大学国家特殊贡献专家和有关教授研制开发了空气－煤气双预热换热器，可将空气预热到６０℃以上，煤气预热到４０℃以上，预热后的０５低热值煤气可直接用于加热炉燃烧，实现了低热值煤气
维普资讯
加热设备
工业加热第３卷接用于加热炉燃烧的研究
赵岩１，陈海耿张振伟２胡宝军，，
（．１东北大学材料与冶金学院，辽宁沈阳１００；２东北大学机械工程与自动化１０４．
人员开发了一系列高效节能换热装置，如带插入件管状
金属换热器、辐射换热器、新型陶瓷换热器等，使换热
器得到了广泛的应用。在钢铁企业中，热工设备上普遍采用金属换热器，但是由于其结构形式和不能在高温条
件下使用，因此不能把空气、煤气预热到较高温度，使
２目前状况
１３，１９和１２ ℃ ６００在高炉煤气不被预热的条件下，２２４
很难满足工业加热要求，因而大量的高炉煤气因无法使用被放散。如果对这些低热值煤气及其助燃空气进行预热，完全可以满足工业加热的高温要求，这不仅可以节约大量的燃料，而且可以减少对大气环境的污染，扩大了低热值煤气的应用范围。

提高加热炉效率措施及改造思路

提高加热炉效率措施及改造思路摘要：油田加热系统是油田的耗能大户，提高加热炉的效率是实施油田节能战略的关键。

油田开发20余年，由于产能递减，早期安装的加热炉部分出现负荷偏低、加热效率下降、腐蚀结垢严重等问题，因此，探讨加热系统的特点及寻求对应的效率措施成为当下油田必须实行的重要任务。

结合加热系统现状，对影响加热炉效率的因素进行分析，通过对近年在油田加热炉所采用的提高炉效措施的探讨和总结，对加热炉提高炉效潜力及技术的应用提出初步思路。

关键词: 加热炉；提高效率；措施；技术改造1 加热炉运行现状目前，大庆油田建有各类燃气加热装置包括有管式加热炉（高效炉）、火筒式直接加热炉（二合一、四合一、五合一、脱水加热炉、水套炉）、真空加热炉及锅炉等。

2 影响加热炉效率因素分析加热炉是油田的主要耗能设备。

因此，尽可能地提高加热炉的效率是油田节能的重要目标之一。

造成部分加热炉炉效偏低的因素主要有以下几个方面。

2.1 部分加热炉使用时间较长，加热炉损耗较大，热效率较低据统计，加热炉中运行时间在 11 年以上的有59台，占集输系统加热炉总数的47.2%，其中火筒炉42台，占该部分加热炉的71.1%。

该部分加热炉经过长时间的运行，普遍存在火筒及烟管腐蚀老化严重，各类故障发生频率高，导致加热炉损耗较大，炉效偏低。

2.2 无法保证加热炉的运行状态达到最佳1）部分加热炉的参数设置不合理，空气过剩系数大，带走的热量也大，加热炉效率低；空气过剩系数小，燃料不能充分燃烧，加热炉效率低。

大部分加热炉燃烧器属于自动控制，只能依靠厂家调设，导致不能及时调整合理的燃气配比，影响了加热炉的效率。

2）个别加热炉排烟温度过高时，由于缺乏加热炉检测仪器及相关的技术人员，不能及时调节烟道挡板，影响了加热炉的效率。

3）由于加热炉工况的特殊性决定其需要定期维护保养，其中对燃烧器火嘴的维护工作是保证加热炉燃烧效果的重要环节，尤其是使用湿气的加热炉燃烧器火嘴，长时间运行火嘴容易结焦或腐蚀，如不及时清理或维修，必然会导致燃烧效果差，甚至偏烧，影响加热炉的系统效率，同时造成能源浪费。

油田加热炉的综合管理与优化

油田加热炉的综合管理与优化【摘要】通过对xx油田加热炉现状的调研与炉效测试，分析了加热炉在长时间运行过程中所存在的问题以及带来的危害，本文从加热炉烧损的预防、加热炉热效率的提高措施、新工艺新技术的利用改进等方面阐述了加热炉的综合管理与优化运行，提出认识和建议，为油田加热炉的管理提出新的途径，确保加热炉安全、平稳、高效运行。

【关键词】加热炉危害综合管理优化运行加热炉是油田生产中的主要加热设备，xx油田现有加热炉137台，而使用年限超过10年的有103台。

由于运行时间长，腐蚀老化较为严重，加上采出液复杂、杂质多，极易加速烟火管的结垢与烧损，给生产管理带来了很大难度。

因此有必要对加热炉进行动态管理，准确掌握加热炉的运化状况，及时采取有效的治理措施，减少腐蚀结垢等因素对加热炉的影响。

1 分析加热炉存在的问题及危害近五年内，xx油田因损坏维修的加热炉共计14台，维修的加热炉中年限超过10年的有13台，占总损坏数的93%。

而加热炉的腐蚀穿孔、火筒结垢和局部开裂是造成加热炉损坏的主要原因，结合这三个方面对加热炉的损坏情况进行分析。

1.1 腐蚀穿孔原因分析1.1.1 烟火管与介质接触侧腐蚀穿孔原因分析（1）洗井液中酸性介质是引起加热炉腐蚀的主要原因。

（2）加热炉中的溶解氧与金属管材存在严重电化学腐蚀，形成的产物以铁的氧化物为主，在盘管及烟管上形成绣瘤和锈蚀坑。

1.1.2 火筒内侧腐蚀穿孔原因分析？（1）天然气中含有一定量的h2s、有机硫化物及氨，在氧气充足时生成硫酸对火筒造成硫酸露点腐蚀，在氧气不足时对火筒造成高温硫化物腐蚀。

（2）炉管还存在高温氧化问题，570℃以下高温氧气与碳钢炉管直接反应，形成的铁皮，虽然此氧化物具有高温抗氧化能力，但由于腐蚀气体的存在无法形成致密膜层，而570℃以上形成的铁皮结构疏松，其抗腐蚀性更差。

（3）加热炉火嘴偏移造成受热不均，在结垢严重的情况下极容易烧穿火管。

1.1.3 其他部位腐蚀穿孔原因分析？（1）由于我厂安装了节能火嘴，部分加热炉冬季排烟温度较低，凝析水较大，对加热炉的烟箱、烟囱、封头腐蚀较大。

油气集输系统加热炉节能增效技术研究

油气集输系统加热炉节能增效技术研究摘要：加热炉在油田油气集输系统中广泛应用，其能耗较高，在油气集输系统总能耗中占很大比例，降低加热炉热损失、提高其热效率对降低油田生产成本、提高油田的整体效益具有十分重要的意义。

本文从影响油田加热炉节能运行的影响因素分析，提出加热炉常用节能措施。

关键词：油田，集输，加热炉，节能，增效前言油田加热炉通常用于井口加热、进厂脱水、站内换热、出口加热、原油稳定等，是油气集输系统的主要耗能设备。

在油田油气集输系统中，各种形式的加热炉被广泛使用。

它直接影响油田系统的热能消耗和利用程度。

它是油气集输系统中的主要耗能设备。

据统计，加热炉的热能消耗占油气集输系统的80%以上。

由于现场使用条件的要求，加热炉经常在各种工况下运行。

如果操作人员不能根据加热炉工况的变化及时调整，会降低加热炉的运行效率，造成燃料浪费。

因此，提高加热炉的效率，长期保持加热炉的优化运行对降低油耗和能耗具有重要意义。

1.油田加热炉节能运行的影响因素油田加热炉能效低的原因很多，主要是因为油田加热炉的现场使用条件发生了很大变化，如油气产量和环境温度的频繁变化。

如果加热炉的参数不能自动调整，将导致加热条件与材料参数不匹配，从而降低加热炉的运行效率；或者炉型落后，设计效率不高，也会导致燃料利用率和损耗低。

在加热炉热损失中，排烟热损失所占比例最大，影响排烟热损失的主要因素是过量空气系数和排烟温度。

加热炉的热损失主要取决于加热炉的散热面积、炉外表面温度和运行负荷率。

加热炉总热损失中最小的部分是燃气不完全燃烧的热损失，这主要是由于过量空气系数太小造成的。

过量空气过小会导致燃油燃烧不足。

1.1排烟温度排烟温度是影响排烟热损失的另一个因素，而排烟温度的高低又和过剩空气系数密切相关的，只有同时降低加热炉的排烟温度和过剩空气系数，才能使加热炉的效率有较大的提高。

1.2燃烧器燃烧效率低。

目前水套炉上使用的燃烧器均为自制的负压引射蜗壳式燃气燃烧器，炉膛火焰温度不高，辐射强度低，负压燃烧时，外界空气就会漏入炉内，影响了燃烧，同时又增加了过剩空气系数和排烟损失。

油田在用加热炉维修改造技术分析

2017年03月油田在用加热炉维修改造技术分析宫玉芹（大庆油田有限责任公司第八采油厂规划设计研究所，黑龙江大庆163000）摘要：通过描述加热炉的使用状况及存在的问题，阐述了近几年在加热炉大修中所采用的方法及今年加热炉大修中创新点，分析对比加热炉改造后的经济效益，总结出今后加热炉改造思路。

关键词：加热炉；改造；效益1油田加热炉的使用状况目前我厂在用加热炉累计为156台（包括四合一），主要用于掺水、外输、采暖以及原油脱水前的加热等工艺过程。

使用的炉型有：火筒炉、水套炉、真空炉、管式炉等。

其中火筒式加热炉所占的比例最大，占加热炉的70％以上，真空炉应用了37台，管式炉数量相对较少。

火筒炉用于工艺流程中泵的前面，承压低，处理量大，主要用做掺水炉。

水套炉用于工艺流程中泵的后面，承压相对较高，处理量相对较小，主要用做外输炉。

真空炉用于工艺流程中泵的后面，承压相对较高，处理量相对较小，可单独也可同时用做掺水、外输、脱水、采暖炉。

管式炉一般处于工艺流程中泵的后面，负荷大、温度高、压力高，可单独用做掺水、外输、脱水炉。

2油田在用加热炉存在的问题2.1介质、烟气对加热炉的腐蚀油田加热炉长期受到介质和烟气的腐蚀，特别是烟火管、烟箱和烟囱等部件，据统计大庆油田每年需要维修改造的加热炉约有100多台，我厂2005年维修、更换14台。

2.2油田加热炉的安全状况良莠不齐与中华人民共和国石油天然气行业标准SY0031－2004《石油工业用加热炉安全规程》在安全性能和自动化水平方面的要求还有一定的差距。

SY031－2004《石油工业用加热炉安全规程》属于强制标准，在9.7条中对燃烧系统的安全设施作了具体要求：“具备电力供应条件的加热炉应配备自动点火和断电熄火时自动切断燃料供给的熄火保护控制系统,自动燃气燃烧装置防爆等级的确定应符合GB50058的规定。

对于输出功率大于1200KW 的自动燃气燃烧装置，应具备漏气检测功能”，2005年以前，我厂在用的全自动燃烧装置用量很小，并且完全具备上述功能的也尚为少数。

油田在用加热炉膜法富氧助燃技术改造试验

（１）压力比。富氧空气的渗透量与压力几乎呈
加热炉负荷率／％
正平衡效率／％
排烟处三原子含量Байду номын сангаас ％
排除过剩氧气含量／％
排烟处一氧化碳含量，％
空气系数
排烟温度／ ℃ 冷空气温度／。Ｃ排烟热损失／％未完全燃烧损失，％
线性关系，虽然压力高可获得较高的富氧空气通量，但会增加很大的动力消耗和设备投资。实际应
剩系数，减少热量损失，降低燃料消耗，还能优化火焰特性，延长设备使用寿命，减少烟尘、粉尘和
ＮＯ及ＣＯ等的排放，从而有利于净化环境，具有投资省、见效快、回收周期短等特点。
原态
２．Ｏ
１７１．１
节态
的渗透性，但降低了其选择性，即降低了富氧空气气率达到９．３６％。
４８ — —
油气田地面工程
（ｈｔ￣ｐ：／／ｗｗｗ．ｙｑｔｄｍｇｃ．ｃｏｎ）ｒ
第２卷第ｌ０期（２０１３．１０）（试验研究）
油田在用加热炉膜法富氧助燃技术改造试验
孟岚大庆油田设计院
摘要：膜法富氧助燃技术是根据加热设备的结构特点、燃料特性和运行工况，采用独特的
喷嘴，将富氧空气喷入炉膛燃烧区助燃的技术。在试验期间，火管壁未见明显烧损，避免了过
２油田加热炉富氧助燃系统

燕山石化实习报告

实习报告姓名：班级：学号：实习时间：实习地点：前言专业生产实习是应用化学专业一项重要的实践环节，是使学生接触工人、了解工厂、热爱自己专业、热爱未来工作、扩大视野，并为后续专业课程提供感性认识的重要手段，是学习专业基础课和专业课的实践环节，是学生认识石油工业流程与工艺的重要方式，是理论联系实际的有效手段。

同时通过实习也使学生进一步加深对应用化学专业的了解和热爱。

本次生产实习由宋老师和马老师两位老师带领，面向2014级应用化学专业的全体学生。

主要内容是通过观察和了解炼油厂原油加工的基本工艺过程，对采油及炼油设备与机器在生产过程中的操作与作用有所认识；通过参观和讲解了解石油开采及炼制的基本过程，了解本专业的生产实践知识，为后续专业课程的理解打好基础；同时配合工厂参观，强化实习效果。

?实习的目的主要包括：?1.?对所学专业在过程工业中的作用和地位，将来毕业后从事的技术工作有所认识，为适应从学生到工作者的过渡做好思想准备。

?2学习石油炼制的基本工艺过程，不仅从工艺上了解炼油的基本工艺，而且对炼油设备的观察和分析，对主要化工设备在工艺中的作用，化工设备的基本结构?有清楚的认识。

?3.?通过观察和分析化工设备与机械的制造过程，了解是石油开采及其炼制的基本方法和工艺。

? 此次专业生产实习与生产工作实际紧密结合，同学们能亲临现场，既能增长专业知识又能提高动手能力。

在实习过程中，通过对工厂的了解和与工人、技术人员的交谈，得以对所学专业在国民经济中所占地位与作用的认识有所加深，培养事业心、使命感和务实精神。

所以实习具有双重作用，一方面获得有关专业课程的感性认识，为专业课的学习做准备，另一方面对将来毕业后从事的技术工作有所认识，为适应从学生到工作者的过渡做好思想准备。

目录封面......................................................................................... 错误！未定义书签。

影响加热炉热效率的因素分析及优化策略

117近年来随着石油开采业的快速发展，我国各大油田也迎来了新的发展机遇。

但部分油田受气候因素影响，原油运输需要进行中间加热，必须要通过加热炉来辅助完成原油运输，所以加热炉便成为了石油生产期间的关键设备。

但加热炉在加热原油期间也会面临热能散发过多的问题，导致热效率较差，能源的损耗不仅不利于加热原油效率，而且也会产生大量的燃料消耗，不利于企业的可持续发展。

对此需要找到改善加热炉热效率的方法与策略，提高加热炉运作效益和能源利用率，这便需要对影响加热炉热效率的因素进行重点分析。

一、影响加热炉热效率的有关因素1.炉膛负压。

一般情况下，工作人员会利用监测和控制加热炉炉膛负压的方式保证炉中燃料的充分燃烧，保证加热炉的运作效率，也规避一些质量或安全隐患等。

若炉膛负压高于预设指标范围，那么会为燃料的燃烧效率带来影响，而且还可能会引发加热炉熄火停运等情况，一定情况下也会带来排烟热损失提高等问题。

炉膛负压过低也可能导致回火现象的产生，甚至危及工作人员的安全。

所以在加热炉运作期间，需要严格根据加热炉的特征以及运作流程，结合排烟温度等条件来调整烟道挡板的开度，对炉膛负压进行有效掌控，保证加热炉的运作稳定性。

2.烟气氧含量。

对于加热炉来说，烟气氧含量水平也会对其热效率带来明显影响。

若烟气氧含量较低，那么会引发燃料未完全燃烧的现象，导致燃料浪费问题。

而若是烟气氧含量过高，则会影响热转化效率，含量过高的气体会提高入炉的空气量，导致炉膛中的温度难以达到要求，同时炉膛温度的传热效能受到影响，烟道也会带走很多热量。

加热炉的进料速度也会对热效率带来影响，与烟气氧含量类似，进料速度过高或过低都可能会带来不利影响。

3.负荷率较低，保温性不足。

由于加热炉负荷率和保温性不足，导致加热炉散热损失过高。

散热损失和散热表面积大小具有密切联系而且还回收加热炉额定容量、运行负荷的影响，在非额定状态下，符合率越低则散热损失越高，二者为反比例关系。

技术系统热负荷情况会受季节环境变化的影响，加热炉若长时间处于低负荷率的运作状态，即便排烟温度不高也会提高散热损失，进而引发加热炉热效率不足的现象，若负荷率处于50%以下，那么加热炉在运行期间散热损失便达到预设值的2倍甚至更高，而且加热炉的保温层老化也会导致整体保温性受到影响，进一步提高散热损失。

加热炉节能改造评价

关键词节能改造节能量加热炉
Ｄ０Ｉ：１０．３９６９／ｉ．ｉｓｓｎ．２０９５ — １４９３．２０１４．００１。００８
近几年，随着我国国民经济的快速发展，能源
１）加热炉存在着氧含量过高问题，比如四合
…
…
ｍｔ
＿
加热炉节能改造评价
许建选（辽阳石化公司生产监测部）
摘要石化行业中加热炉是耗能比较高的设备，为响应国家节能减排的号召，某石化公司
对运行中的两台高耗能加热炉做出了节能改造的措施。在改造中，针对每台加热炉的耗能特点，做出了清洗空气预热器、更换热管和增设整套空气预热系统的节能改造方案。该方案的实施有助于减低炉子排烟温度，提高炉子热效率，降低燃料的消耗量，以达到预期的节能减排目标。并对节能改造所能达到的预期目标进行了节能量的计算和经济效益的评价。
步改进。
于炉子炉龄较长，炉子观火孑Ｌ、燃烧器底座等密封
不严。
表２加热炉测试结果统计
１改造前存在的问题及原因
改造前加热炉基本情况见表１。
表１加热炉基本情况
酣
筛
ＭＷ
量／％
烟气温度Ｉ ℃ 烟气温度， ℃ 热器型式

油田水套加热炉高温空气燃烧瞬态模拟及最小换向时间

油田水套加热炉高温空气燃烧瞬态模拟及最小换向时间李岁; 王元华【期刊名称】《《华东理工大学学报（自然科学版）》》【年(卷),期】2019(045)005【总页数】8页(P823-830)【关键词】燃烧; 工业炉窑; 数值模拟; 换向时间【作者】李岁; 王元华【作者单位】华东理工大学机械与动力工程学院绿色高效过程装备与节能教育部工程研究中心上海 200237【正文语种】中文【中图分类】TK16高温空气燃烧技术（High Temperature Air Combustion,HTAC）是一种通过蓄热器利用烟气余热来提高助燃空气温度，并采用烟气返混、注入惰性气体、空气或燃料分级等技术制造低氧气氛，使燃气在高温、低氧条件下燃烧的新型燃烧技术。

该技术现已广泛应用于各种工业加热炉，涉及化工、冶金等行业。

相对于常规燃烧，高温空气燃烧回收了烟气余热的85%~95%，效率可增加30%，节能效果明显，污染物CO和NOx的排放降低了25%[1]，这对解决能源紧缺和环境污染问题具有重大意义。

国内外科研工作者对HTAC技术进行了大量的研究，其关注点主要集中在火焰特性、温度场的均布、NOx排放等机理研究和蓄热体、换向阀等关键部位的材质、结构的选用，以及换向时间、燃气和空气的流速及氧气体积分数对燃烧火焰特性的影响等方面[2-13]。

HTAC数值研究多使用稳态模拟，但对其湍流混合过程、燃烧过程的研究成果鲜有报道。

换向时间的选择是蓄热式高温空气燃烧技术的难点之一。

目前多数情况下，换向时间仍然依靠经验法来确定，带有主观性。

部分文献通过实验研究来确定研究工况下的最佳换向时间，但是受限于仪器设备和测量手段，不能很好地反映炉内燃烧的变化过程。

有研究通过分析蓄热室的热工特性来确定最佳换向时间[14-15]，但没有考虑炉内的燃烧情况对换向时间的影响，而炉内燃烧情况对换向时间的确定有重要的意义。

换向间隔时间越长，单位时间内炉内停火时间越少，对于炉膛热交换越有利。

提高油气田加热炉热效率技术研究

加热炉是油田勘探油气开发中的重要能耗设备之一，随着油田大面积进入高含水期及稠油和天然气的开发，加热炉显得更为重要。

油气田勘探开发面积增大、开发难度增大，油田使用加热炉数量越提高油气田加热炉热效率技术研究郭亮（中国石油天然气股份有限公司吐哈油田分公司）摘要：加热炉作为油田的主要节能对象，其热效率的高低直接影响着油田的节能评价。

油气田加热炉节能测试过程中通过测试设备得出的实时数据，并对数据进行现场分析后，找出其节能点，通过对加热炉的技术改造，重点放在燃烧不充分、辐射段散热损失大、排烟温度过高等关键环节，从系统和技术方面对加热炉相关关键部件进行优化，提高现有加热炉的运行效率，使用单位对设备运行参数进行现场调整，提高加热炉运行管理水平，以达到设备效率最大化的方法，实施后平均热效率提高至90%，年节约天然气229.98×104Nm 3。

通过这种技术服务的方法，既可以提高油田加热炉热效率，还可以有效发挥节能监测的意义，最终达到节能降耗的目的。

关键词：加热炉；热效率；监测；节能降耗DOI :10.3969/j.issn.2095-1493.2023.03.007Study on improving thermal efficiency technology of heating furnace for oil and gas field GUO LiangTuha Oilfield Company，CNPCAbstract：As the main object of energy conservation in oilfield，the heating furnace's thermal effi-ciency directly affects the evaluation of energy conservation in oilfield．In the process of energy conser-vation test of heating furnace for oil and gas field，real-time data is obtained by testing equipment，and after analyzing the data on site，energy conservation points are found out in the evaluation process of heating furnace．Through the technical transformation of heating furnace，key aspects are focused such as insufficient combustion，large heat loss in radiation section and excessively high smoke exhaust tem-perature．The relevant key components of heating furnace is optimized in terms of system and technol-ogy and operational efficiency of the existing heating furnace is improved．The operation parameters of equipment is adjusted on site by using the unit to improve the operation and management level of heat-ing furnace and maximise the efficiency of the equipment．After the implementation，the average ther-mal efficiency is up to 90%，saving natural gas of 229.98×104Nm 3．This kind of technical service method can not only improve the thermal efficiency of heating furnace in oilfield，but also effectively play the significance of energy conservation monitoring，which finally achieves the purpose of energy conservation and consumption reduction ．Keywords：heating furnace；thermal efficiency；monitoring；energy conservation and consumption reduction作者简介：郭亮，工程师，2007年毕业于兰州交通大学（工程管理专业）新疆吐鲁番市鄯善县火车站镇吐哈油田公司技术监测中心，838202。

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)；----删除了玻璃管液位计相关条款的内容(见2004年版的9.4.3和9.4.4)；----增加了使用单位应掌握火筒、烟管、炉管、换热管的结垢情况，必要时应停炉进行清理的要求(见1.0.8)；----修改了加热炉的定期检验要求(见11章，2004 年版的11章)。

胜利石化总厂延迟焦化加热炉节能改造

摘要从增加水热媒空气预热器和加热炉全密封技术对提高加热炉的热效率方面进行了节能改造，出了节能提全密封技术热效率
文章编号：０９— ８９２０）３— ２３— ２一１０９５（０６００９０
改造的几种行之有效的方法并对结果进行了综合分析，为今后的彻底改造提出了建议和思路。关键词水热媒空气预热器
中图分类号：Ｅ７．Ｔ９４１
文献标识码：Ｂ
延迟焦化的核心设备是装置的加热炉，其运行好坏直接影响到焦化装置的长周期生产和经济效益。胜利石化总厂延迟焦化车间加热炉装置改造前存在加热炉排烟温度高，加热炉密闭较差，过
表４烟气组成分析
％
剩空气系数偏大，炉外壁温度偏高等现象，致使装置加热炉效率偏低，达不到中石化同行业水平。针对以上问题，胜利石化总厂对延迟焦化加热炉
ｎ
Ｆ（＝。）其中＝
（）２
２３３
式中：Ｏ——炉墙外壁对空气的给热系数，／ｔＷ
（・ｃ）ｍｃ；
Ｏ ——对流给热系数，／ｍ ℃ ）ｔＷ（・；Ｏ ——辐射给热系数，（・；ｔＷ／ｍ ℃）
收稿日：０ — ３３；吲｝期：０６— ６— ５期２６０ — １修＝２００２。０｛
作者简介：栗志（９２一），，二师。１９１７男ｊ程９６年７月毕业
于石油大学（华东）制系化学工程专业，在胜利油田胜利炼现
石化总厂信息中心工作。电话：４ — ５６５。０６８９３８５

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。

石油化工管式炉用空气预热器通用技术条件

石油化工管式炉用空气预热器通用技术条件石油化工管式炉用空气预热器是石油化工装置中常见的设备，它主要用于将燃料气与空气混合并加热至燃烧温度。

为了确保石油化工管式炉用空气预热器的正常运行和安全性能，制定并遵守通用技术条件是至关重要的。

下面将介绍石油化工管式炉用空气预热器的通用技术条件。

一、名称和范围1.1 名称：石油化工管式炉用空气预热器1.2 范围：本通用技术条件适用于石油化工管式炉用空气预热器的设计、制造、安装、使用和维护。

二、性能要求2.1 热交换效率：石油化工管式炉用空气预热器应具有良好的热交换效率，能够有效地将高温燃料气传热给空气并预热至要求的温度。

2.2 高温抗腐蚀性能：预热器的材料应具有良好的高温抗腐蚀性能，能够在高温高压下长期稳定运行。

2.3 结构紧凑性：预热器的结构设计应紧凑合理，占地面积小，便于安装和布局。

2.4 安全可靠性：预热器应具备完善的安全保护装置，能够在异常情况下迅速切断燃料气供应，确保生产环境的安全。

2.5 温度控制精度：预热器应具备精确的温度控制装置，能够根据生产工艺需求精准控制预热空气的温度。

三、设计标准3.1 设计压力：预热器应符合国家石油化工装置设计标准，承压部件应按照相关规范和标准设计和制造。

3.2 温度范围：预热器的设计温度范围应满足实际生产工艺中的要求，且能够在长期运行中保持稳定。

3.3 热交换面积：预热器的热交换面积应根据燃料气和空气的流量及温度要求进行合理设计，确保充分的热交换效果。

3.4 材料选择：预热器的主要承压部件和热交换元件的材料应符合相关材料标准，并在高温高压下具有良好的稳定性和耐腐蚀性能。

四、制造与检验4.1 制造工艺：预热器的制造应符合国家相关标准和规范，确保设备的质量安全。

4.2 检验标准：在预热器制造及安装过程中，应按照相关的检验标准对设备进行严格的检验和试运行，确保设备的安全可靠性。

4.3 安装调试：预热器的安装调试应由具有相关资质和经验的专业人员进行，确保设备的正常运行。

油田加热炉设计要素及技术发展

!设计计算#油田加热炉设计要素及技术发展景　深Ξ　刘明革(大庆油田有限责任公司油田建设设计研究院) 摘要　根据实际工作经验,以管式加热炉为例,分析了炉膛体积发热强度、炉管表面热强度、辐射室排烟温度、对流室排烟温度、炉管内流速、烟气流速、压力降和热效率等影响加热炉设计和选用的8个要素,讨论了表面热强度的确定与传热面积计算,以及加热炉设计性能的综合评判及加热炉优化设计的技术发展方向。

值得注意的是,在优化设计加热炉时,除了考虑性能指标外,还要考虑环境保护指标、安全指标和经济性指标。

主题词　油田设备　加热炉　设计要素加热炉是油田常用设备之一,因工艺计算和结构型式都比较复杂,从而给正确选用和合理设计带来了困难。

笔者根据实际工作经验,以管式加热炉为例,对油田加热炉设计要素及技术发展作一些分析和探讨。

由于管式加热炉是在普通加热炉基础上设计的比较特殊的一种炉型,只需对它分析研究,其结果对普通加热炉也具有适用性和指导作用。

加热炉设计要素11炉膛体积发热强度燃料燃烧的总发热量除以炉膛体积,称为炉膛体积发热强度,简称体积热强度,它表示单位体积的炉膛在单位时间里燃料燃烧所发出的热量。

炉膛大小对燃料燃烧的稳定性有影响,如果炉膛体积过小,燃烧空间不够,火焰容易舔到炉管和管架上,炉膛温度也高,不利于长周期安全运行,因此炉膛体积发热强度控制在41186万kJ/(m3・h)以下。

21炉管表面热强度炉管单位表面积(一般按炉管外径计算表面积)在单位时间内所传递的热量称为炉管表面热强度,也称热通量或热流率、热流密度,它表示炉管传热强度(能力)的大小。

实际上炉内各部位受热并不一样,不同炉管以及同一根炉管上的不同位置的局部热强度都不相同,所以表面热强度指的是炉管的平均值。

一台炉子的平均表面热强度究竟多少为宜,这与许多因素有关,如管内介质的特性、介质流速、炉型、炉管材质、炉管尺寸、炉管的排列方式等。

辐射室与对流室的炉管表面热强度相差很大。