油田集输设备讲解(加热炉)
石油化工加热炉教程
3、 余热回收系统：是从离开对流室的烟气中进一步回收预热 的部分，一类是靠预热燃烧用空气来回收热量，这些热量再次返 回炉中（空气预热方式，）另一类是采用同炉子完全无关的其它 流体回收热量，（一般用水回收，称为废热锅炉） 4、 燃烧器：燃烧器产生热量，是炉子的重要组成部分，管式 加热炉只燃烧气体和燃料油。（考虑燃烧猛烈，应该重视火焰与 炉管的间距，及燃烧器的间隔，尽量以炉膛受热均匀，使火焰不 冲刷炉管并实现低氧完全燃烧） 。 5、 通风系统：任务是将燃烧用空气导入燃烧器，并将废烟气 引出炉子，它分为自然通风方式和强制通风方式，前者依靠烟囱 本身的抽力克服炉内烟气侧阻力，后者要使用风机克服阻力，消 耗吹灰器，激声波吹 灰器，瓦斯爆燃吹灰器。 烟气超过550℃时，采用伸缩式，低于550℃时采用固 定旋转式24小时一次电动或程控操作。
7.护栏：按设计要求当平台距地面的高度大于20m时，栏杆的 高度宜为1.2m，在20m以下为1m，栏杆立柱的间距为1.5m，辐 射室和对流室上的直梯，其高度大于2.5m 时，应设保护圈。
3.防爆门:保护炉墙，泄压装置，属安全附件，一般 安装在辐射室上部。（φ660-720）
4.灭火蒸汽管：辐射室底部，开点炉吹扫或炉 膛失火用
5.对流室：与辐射室出口的烟气对流换热 对流管材质一般现在都由20#钢升级为Cr5Mo 为光管时，燃料气干净下，只需设置清扫孔而不必用吹 灰器。为翅片管或钉头管，燃油时，对流室必须设置吹 灰器。
护栏
8.空气预热器：钢管式（上置式，下置式），热管式（倾斜式，垂直式） 材质一般使用碳钢-中温热管，烟气温度范围320-250℃ 从管板强度考虑，预热器入口烟气温度不宜超过450℃，空气被预热温度一 般不超过350℃，对燃烧器通常采用的材质和结构也不会产生太大影响。 钢管上置式卧式预热器，烟气走管程，空气走壳程，优点：占地面积小，一 般布置在加热炉上部。钢管下置式立式预热器，烟气走壳程，空气走管程， 优点预热器的管壁温度较高，故可改善低温腐蚀。热管式空气预热器原理： 热管是一根两端密封，内部抽真空并充有工质的管子。其一端（热端）被加 热时，工质吸热蒸发并流向另一端（冷端），在那里将热量释放给管外的冷 介质而冷凝，冷凝液流回热端，在吸热蒸发，如此循环，完成热量传递。由 于汽化潜热大，所以在极小的温差下就能把大量的热量从管子的一端传至另 一端。结构：烟气与空气间密封有隔板。卧式一般安装在炉子上部，节省投 资，立式一般地面布置。
石油工业加热炉.
三、各种加热炉的结构形式及其工作原理
（一）火筒式加热炉 1、火筒加热炉的结构：火筒加热炉主要由筒体、 烟火管、烟箱、烟囱、燃烧器、进出口管和底座 等组成。 2、火筒式加热炉工作原理：被加热液体通过进口管进入炉 体内的下部并逐步充满整个炉体，烟、火管均被浸泡在 液体中。当加热炉点火后，热量通过烟火管直接传递给 被加热液体，在冷热液体比重差的作用下，热液体上 浮，由出口管流出加热炉，达到液体升温的目的。该炉 在整个加热过程中炉体始终为承压。
（七）立式圆筒加热炉
1、立式圆筒加热炉的结构 其主要结构分为：辐射室、对流室、烟囱等三大部分。辐 射室是整台炉子的核心，其主要通过室内火焰直燃对炉管内 的介质（主要介质为原油）进行加热。对流室是介质进行预 热空间，热量来源主要是辐射室的余热和高温烟气。烟囱为 烟气的排出烟道。烟气的排放量可以控制辐射室的燃烧效率， 而达到控制辐射室温度的目的。
筒体预制（含烟火管一侧封头）
内部附件安装
安装二次封头
外部附件安装
整体水压试验合格
烟箱安装
内外防腐
成品出厂
（1）封头制造 我厂采用的是压鼓、翻边两步法冷旋压技术。旋压封头具 有生产周期短，规格多样化等特点。工艺流程如下：
组对 焊接 压鼓 加热 旋边 切割 无损检测 返修 整体检验 热处理 成品 定位 一次组对 打磨 定位 焊道打磨 刨平 焊接
（3）烟火管制造
①火管、烟管单独预制 火管、烟管预制成型工艺与筒体预制工艺相同，其进行 无损检测、外观检查合格后，进入组装工序。 ②火管、烟管加强筋组对、焊接 火管、烟管加强筋分片下料，环绕筒体，全部满焊。 ③火管与封头，烟管与弯头、大小头进行组对、焊接、无 损检测 烟管与弯头、大小头的焊接必须达到设计要求无损检测 等级，保证全焊透。 ④火管、烟管整体组对、焊接 火管、烟管及相应支撑架、附件整体组对，焊接。 ⑤烟火管整体水压试验 严格按照水压试验程序进行，并由技术监督局监检，合 格后方可进入下道工序。
加热炉(直接式原油加热炉控制系统应用交流)
直接式原油加热炉控制系统应用交流一、引言石油号称“工业的血液”，在世界的任何角落，石油都是必不可少的。
加热炉是长输管道和油田生产中广泛使用的设备，也是主要的耗能设备，在石油长输管道以及油田生产中占有重要的地位。
我们按照原油是否通过加热炉炉管，原油加热炉主要分为直接式和间接式两类。
直接式原油加热炉是通过炉管直接对原油进行加热；间接式原油加热炉通过间接对原油进行加热。
在70年代初，当时由于原油长输管道刚刚起步，特别是当时的社会条件和技术能力所限，在输油管道上使用的热力设备称为方箱式加热炉,方箱型加热炉存在的主要问题是：1、热效率低，排烟温度过高，无余热回收装置，炉体表面散热损失大，自然通风无法控制空气量。
2、采用大量耐火粘土砖、红砖砌筑，现场施工周期长，不能实现工厂预制化。
3、自动化程度低，缺乏自动保护措施，可靠性差。
到了80年代，国外的原油输送技术不断的提高，我国开始引进了进口的管道运输加热设备——间接式原油加热炉（热媒炉），热媒通过加热炉炉管被提高温度，并在换热器内与被加热原油进行换热。
（在管道储运分公司的中洛线、东黄线等采用了热媒炉）。
热媒炉采用全钢制结构，并采用了热媒换热技术，使得热力设备在加热效率方面和安全方面都得到了很大的提高。
整套设备由加热炉、换热器、热媒、膨胀罐、热媒循环泵、检测控制仪表与管道附件等组成。
但是热媒炉的主要缺点是设备复杂，占地面积大，造价高。
我们今天不讨论这种炉型。
（这种目前在潍坊等处还有部分使用）。
进入90年代，输油生产持续不可间断的工艺特点和工业现场环境，要求直接式原油加热炉的控制系统必须具备更加高度的可靠性和灵活的调节功能。
为适应这一市场的需要，作为中国石化集团管道储运公司下属定点生产直接式加热炉生产厂家，徐州管道技术作业分公司（原华东输油管理局徐州石油机械厂）自1992年开始研制、生产直接式加热炉及其控制系统，经过多年的努力，已形成了GW1800~8000kW等型加热炉，其控制系统均采用PLC为核心的全自动监视控制系统(IPC-PLC方式)实现对加热炉的控制,并在实际应用中都获得了成功,下面主要介绍该炉型。
4-原油加热设备
项目九原油加热设备用火焰直接加热管内原油的专用设备称为直接式原油加热炉，简称加热炉。
一、加热炉的结构、部件加热炉一般由辐射室、对流室、燃烧器、烟囱等部分组成1．辐射室在辐射室中排列的炉管直接受火焰的辐射作用，故称为辐射管。
燃料燃烧产生的火焰在该室内主要以辐射方式将热量传递给辐射管，辐射管再把热量再传递给管中的原油。
2．对流室从火焰和烟气流动方向看，对流室位于辐射室的后面。
对流室内也排列着炉管，这些炉管称为对流管。
燃料燃烧所产生的热气经过隔墙流到对流室。
其携带的热量以对流的方式传给对流管，对流管将热量再传递给管中的原油。
3．隔墙（挡火墙）隔墙由耐火砖砌成，它把辐射室与对流室隔开，烟气从隔墙顶部（或底部）进人对流室。
隔墙主要起气流导向作用，同时，它还用来提高辐射室的辐射换热效果。
4．炉管排列在辐射室和对流室中的炉管是吸热介质（原油）的载体，也是换热的媒介。
由于炉管直接受热，所以，一般选用优质钢管作炉管。
炉管直径视炉子的热负荷而定，管壁厚度取决于管内原油的加热温度、压力以及原油的腐蚀情况。
5.烟囱烟囱分为钢制或钢筋混凝土及砖制几种，起通风和排烟作用。
烟囱内有一定高度的耐火砖衬里，以防烧坏烟囱，烟囱的高矮依加热的热负荷而定。
6．烟道挡板烟道挡板位于对流室后面的烟道内。
调节烟道挡板开启度可以控制烟道内烟气流通截面的大小，保证加热炉高效运行。
7．防爆门其为在侧面炉墙上部开设的拱形门，并用耐火砖和黄泥砌筑封死，其作用是当炉内发生爆炸时，先将防爆门炸开，降低炉内气体压力，保护炉体不致破坏。
防爆门只能在爆炸不严重时起保护作用。
8．燃烧器及调风板燃烧器有烧油燃烧器和烧气燃烧器两种。
烧油燃烧器可分为蒸气雾化燃烧器、低压空气雾化燃烧器、机械雾化燃烧器、旋杯燃烧器等。
其作用是将加热炉的燃料燃烧，变为热能，加热管内原油。
调风板装在燃烧器后面，是一块圆型多孔的铁板, 用来调节空气供应量。
9.看火孔看火孔是观察炉膛燃烧清况的小孔，平时用挡板盖住，以防漏人冷风。
石油工业加热炉概况
燃烧器
火筒
相变加热炉
相变形式多样 真空；有压 结构形式多样 一体；分体 运行安全，换热高效 具有普遍适应性 运行成本低,占地面积小
直接加热炉
直 接 加 热 式
管式加热炉
火筒式直接加热炉
管式加热炉
优点
管 式 加 热 炉 特 点
火焰直接辐射加热，温升快适于大流量高 温升介质加热，炉膛体积大，燃料容易燃 烧，钢材耗量少，并可做到较大功率。
缺点
辐射状态下炉管壁温高，管内易结焦结垢 和汽化，导致传热能力下降，发生过热过 烧，安全性能差。
雾 化 方 式
燃 油 适 应 性
供 油 压 力
功 率 调 节 范 围
运 行 稳 定 性
过 剩 系 数
炉 前 安 全 性
点 火 燃 料
实 现 油 气 混 烧
维 护 方 便
配套技术
触摸屏 控制
自 控 技 术
中控系 统
计算机控制
节能效果
1、低温饱和蒸汽的需求可获取高效率。
节 能 原 理 分 析 2、微正压燃烧结合优秀的结构设计提高 了能量利用率。 3、燃料利用率高，无过多能源浪费。 4、换热效果好以致炉体体积减小效率高 5、高效的保温材料和精心设计是炉效的 保障。
火筒式直接加热炉
火 筒 式 直 接 加 热 炉 特 点
优点 火焰直接辐射加热，热效率较高，压降 几乎为零，节能效果好。
燃烧器
火筒
缺点
锅壳内介质自然流动，换热面易结焦结 垢，火筒容易过热变形，结构复杂，难 于维修，低压运行，安全性能差。
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。
油田常用火筒式加热炉简介
油田常用火筒式加热炉简介一、火筒式加热炉的概念1. 火筒式加热炉在金属圆筒壳体内设置火筒传递热量的一种加热炉，称为火筒式加热炉。
火筒式加热炉分为火筒式直接加热炉和火筒式间接加热炉。
2. 火筒式直接加热炉被加热介质在壳体内由火筒直接加热的火筒式加热炉，称为火筒式直接加热炉，简称火筒炉（包括具有加热和其他功能的合一装置）。
可抽式微正压加热炉（含第一代产品微正压加热炉），实际从大的概念上说都是属于火筒式直接加热炉。
他与传统火筒炉相比，一个是负压燃烧，一个是微压燃烧。
传统火筒炉所需的动力是靠烟囱的抽力来实现的，而且烟囱提供的抽力又有限，所以烟囱一方面要做得很高，且烟气通道还要截面大，以最大限度地降低烟气阻力，这样炉子才好烧，这就是为什么火筒炉烟火管很粗，炉子负荷大时不得不做成双火筒结构的原因，这种烟型在满足烟气的露点腐蚀时，热效率低（85%），耗钢量大，不易实现燃烧的自动控制，因为两个火筒的燃烧互相影响。
微正压加热炉所需的动力是靠鼓风机提供的，烟囱不需要很高，烟气流速快，可以采用组烟管束，在同样满足烟气露点腐蚀的情况下，热效率高（90%），耗钢量小，且一般为单火筒结构，容易实现燃烧的自动控制。
3. 火筒式间接加热炉被加热介质在壳体内的盘管(由钢管和管件组焊制成的传热元件)中，由中间载热体加热，而中间载热体由火筒直接加热的火筒式加热炉，称为火筒式间接加热炉。
壳体中间载热介质为水（水不发生相变）的火筒式间接加热炉，简称水套炉。
壳体内的压力小于1个大气压（具有一定的真空度）中间载热介质也为水，水受火筒加热后变为水蒸汽（水发生相变，水蒸汽温度小于100度）的火筒式间接加热炉，简称真空炉。
壳体中间载热介质为其它易发生相变的介质时的火筒式间接加热炉，简称热媒炉。
二、火筒式加热炉的结构1．火筒式加热炉（含二合一装置）1—烟气取样口；2—烟囱；3—烟囱附件；4—介质出口；5—壳体；6—安全阀；7—压力表；8—火筒；9—检查孔；10—介质进口分配管；11—排污口；12—燃烧器；13—阻火器；14—防爆门图1 火筒炉结构示意图2. 水套炉1—烟气取样口；2—烟囱；3—烟囱附件；4-—壳体；5—花板；6—盘管；7—安全阀；8—压力表；9—测温口；10—检查孔；11—排污口；12—火筒；13—液位计；14—燃烧器；15—阻火器；16—防爆门图2 水套炉结构示意图3. 真空炉真空炉在结构上与水套炉很相似，热媒一个是水一个是水蒸汽，一个热效率高一个热效率低，一个结构大一个结构小。
石油工业用加热炉型式与基本参数
在石油工业中，加热炉主要用于加热原油、各种介质和化工产品，因此加热炉的型式和基本参数需要满足不同的生产工艺和加热要求。
下面介绍一些常见的加热炉型式及其基本参数：
1. 管式加热炉（Tube Furnace）：
管式加热炉是石油工业中应用较为广泛的一种加热炉。
它通过设置一定数量的直燃热管，将燃料通过管道加热，有效提高加热效率。
基本参数包括热管数量、热管直径、热管长度、燃料消耗量等。
2. 壳与管式加热炉（Shell and Tube Furnace）：
壳与管式加热炉是一种将热管与外壳结合的高效加热炉。
基本参数包括热管数量、热管直径、壳管直径、热管排列方式、燃料消耗量等。
3. 螺旋板式加热炉（Spiral Plate Furnace）：
螺旋板式加热炉是将多块螺旋板状的金属板焊接而成的换热器，具有较高的换热效率。
基本参数包括螺旋板片数量、螺旋板片直径、厚度、燃料消耗量等。
4. 电热加热炉（Electric Furnace）：
电热加热炉通常适用于小型加热设备，因为它不需要燃烧燃料，通过电阻加热。
基本参数包括输入功率、电压、工频等。
上述加热炉的基本参数需要根据实际工艺要求进行设计和选择。
在石油工业中，为了提高加热效率、降低能耗、减少环境污染，选用适宜的加热炉型式及其基本参数显得尤为重要。
石油工业加热炉
（四）真空加热炉
1、真空加热炉基本结构 与水套加热炉相似，基本由筒体、烟火管、烟箱、烟囱、 燃烧器、加热盘管和底座等组成 。但它具有一些锅炉的特点， 具备观火孔、回燃室以及防爆功能。 2、真空加热炉工作原理 真空加热炉属于微负压容器，通过加热中间介质水产生 水蒸汽，水蒸气再加热受热盘管，水蒸气被受热盘管吸收热 量后冷凝为水，如此反复循环达到加热目的。因此这种加热 炉也被称为蒸汽换热加热炉。真空加热炉可以实现集油加热、 掺水、采暖加热多功能于一体。缺点是功率较低。
（六）卧式圆筒加热炉
1、卧式圆筒加热炉的结构 卧式圆筒加热炉主要由筒体（辐射室和对流室）、加热 盘管（辐射管和对流管）、火咀、烟囱和撬装底座等。 2、卧式圆筒加热炉的工作原理 火咀点燃后将火焰喷射到辐射室内，烟气经对流室进入 烟囱排出；被加热液体在辐射管内接受辐射热升温后流向对 流管，对流管及其内的液体吸收烟气余热后再次升温，最后 流出加热炉 阀进入炉体的加热段内，烟、 火管均被浸泡在液体中，当加热段液位超过隔板时，液体流 过隔板进入缓冲段，再由出口管流出加热炉。当加热炉点火 后，热量通过烟火管直接传递给被加热液体，达到液体升温 的目的。 缓冲段液位的控制方法： 当缓冲段液位较低时，浮球也较低，通过连杆机构开大阀门， 进水量加大，液位上升；液位上升时，浮球也随液位上升， 通过连杆机构关小阀门，进水量减少，液位下降。这样，在 调水阀的调节作用下，缓冲段液位就达到了一个动态平衡。
火筒式加热炉定义
石油工业生产中，在金属圆筒壳体内设置火筒传递热量的一种专用设 备。分为火筒式直接加热炉和火筒式间接加热炉。 火筒式直接加热炉是指被加热介质在壳体内由火筒直接加热的火筒式加热 炉称为火筒式直接加热炉，统称火筒炉（即为我们通常所说0.29MW、1.5MW、 2.0MW、2.5MW等加热炉，也包括具有加热和其他功能的合一装置）。火筒 式间接加热炉是指被加热介质在壳体内的盘管（由钢管和管件组焊制成的 传热元件）中，由中间载热体加热，而中间载热体由火筒直接加热的火筒 式加热炉称为火筒式间接加热炉。中间载热介质为水的火筒式间接加热炉 简称水套炉。 在大庆油田上广泛使用的即为火筒式加热炉，其基本遍布大庆油田的 各个角落，也是我们最需要关注、了解的加热炉。 在火筒式加热炉基础上相继派生去其他种类加热炉，即微正压（可抽 式、固定式）加热炉、脉动燃烧二合一加热炉和真空加热炉。前两种加热 炉均属加热缓冲二合一装置类型，而真空加热炉属水套加热炉类型。
真空介质加热炉在油田集输中的应用
真空介质加热炉在油田集输中的应用摘要：现今，在油田集输系统中使用的加热炉通常情况下都是较为常规的工业加热炉，在长期的使用后，这些加热炉经常会出现炉管变形严重的现象，进而降低了影响到整个油田集输系统的运行。
目前，随着在科技不断发展，真空介质加热炉研究已经取得了一部分的成就，其在油田集输中也得到了广泛的应用，极大地提高了油田集输过程的运行高效性，降低了炉管变形程度的同时又贯彻了环保节能的理念。
关键词：真空介质加热炉；油田集输；应用分析前言加热炉是油气集输系统中一种重要的专用热工设备。
目前油田集输系统原油加热多采用火筒式加热炉。
但在实际的工作运行中经常会发现火筒式加热炉炉管烧变形的现象。
基于这个问题，并且达到有效节约成本，减少耗气量，更好地为油田增效的目的，技术人员探讨和改进的重要工作就是加大加热炉的研究力度，因此真空介质加热炉被研究者们开发了出来，并且在实际的应用中，根据现场使用情况，对真空介质加热炉和火筒式加热炉节能效果进行了分析后发现，真空介质加热炉更加高效和稳定，深受使用人的欢迎，并且节能效果明显，能更为完整的发挥热效能，在油气集输系统中有着非常大的实用价值。
1.真空介质加热炉结构、工作原理1.1结构组成真空介质加热炉主要由盘管、本体、燃烧器、火筒、烟管、回烟室、防爆门、烟囱、烟箱以及操作间等装置组成，为了有效的对换热效率进行提高，真空介质加热炉的烟管结构采用的是两侧对称的方式，并且增设了火筒穿心管装置，不仅使得换热面积得以增加，而且起到了阻火的保护作用，进而保证燃料燃烧更充分，令换热效率得以提高，因为合理的结构设计以及换热效率的有效提高，使真空介质加热炉相对于同功率的水套加热炉在炉体占地面积上大大减小，与此同时，真空介质加热炉还设置了防爆膜，因为在加热炉运行的过程中经常会出现火量太大、盘管穿孔以及干烧等现象，一旦这些现象发生后，炉膛内就会形成正压，压力达到一定程度的临界点时，真空介质加热炉的防爆膜就会自动起爆泄压，进而避免炉膛爆炸事故的发生[1]。
加热炉在油气集输加热领域的应用课件
真空加热技术特点
相变换热技术， 波纹炉胆及螺纹 烟管的采用，换 热器强化手段的 丰富。
真空加热技术特点
蒸汽部分
汽液分界面
火筒
工作原理
蒸汽部分
汽液分界面
火筒
真空加热技术特点
安全节能节水 锅壳内不易结垢 效率平稳，环保性佳 适用广泛天然气尤佳 控制完备按需配置
油气集输加热领域被加热介质特点
地层水为氯化钙水型，其中均含有一定浓度的 HCO3-离子和Ca2+、Mg2+离子。这些离子在受热状 态会分解成为难溶于水的CaCO3和MgCO3 易 结 垢 危害：直接加热式加热炉易发生过热过烧，严 重会危及设备及人身安全，效率下降造成能源 浪费。
锅壳内氧腐蚀，主要表现在锅壳内表面火筒外 壁，出现大面积锈蚀，破坏形式强度失效，采 用隔绝氧气办法预防。
氯离子点蚀
典型介质加热解决办法
设计冗余受热面 酸 洗 专用清洗接头
案油 田 污 水 加 热 解 决 方
采用与清垢方式 相适应的结构和 设计。
物 理 通 洗
综合治理阻止结 垢
典型产品技术
抗 腐 蚀 真 空 加 热 炉
集油 井口
转油站 三相分离器 外输泵 掺水加热炉
外输加热炉
掺水 掺水机关
（不送电）
原电脱水 少量污水去调节池
天然气去油 气处理厂
三相分离器
分区计量
一段加热炉
原稳塔
好油罐
污水去污水处理
外输泵
油库
油气集输加热领域现状
据统计，目前我国油气田和长输管道中使用的加热炉有数 万台，它是油气生产和输送中的主要耗能设备。常用的加 热炉形式有：管式加热炉、火筒式直接加热炉、水套炉、 有机热载体炉、相变加热炉等。按照加热方式的不同，可 分为直接加热式和间接加热式。
离心泵 ,加热炉 —— 油气集输工艺技术
原油输送工艺输油站工艺流程是指输油站内，把输油设备、管件、阀门等连接起来的输油管路系统。
输油站工艺流程应能进行来油计量、站内循环或倒罐、正输、反输、越站和清管。
一、输油首站工艺流程输油管道起点的输油站称输油首站，其任务是接收来自油田、炼油厂或港口的油品并进行计量后输向下一站。
图5一2某输油首站工艺流程图，它能进行以下操作：（1)接受来油，计量后储于罐中。
(2)进行站内循环或倒罐。
(3)向下站正输。
(4)反输。
(5)收发清管器。
图5一2输油首站工艺流程示意图1一储油罐；2一清管器收筒；3一清管器发筒；4一流量计标定装置；5一流量计；6-输油泵；7一加热炉；8一收发球间；9-罐区；10一计量间；11-阀组间；12一输油泵房；13一加热炉区二、输油中间站工艺流程输送油品过程中由于摩擦、地形高差等原因，油品压力不断下降，需要设置中间输油泵站，给油品增压。
对于加热输送的管道，油品在输送过程中温度逐渐下降，需要有中间加热站给油品升温。
输油中间站工艺流程图1~26均为阀门(1)正输：来油一7号阀→21号阀一炉→20号阀→16号阀→泵→17号阀→3号阀→下站。
(2）压力越站：来油→7号阀→21号阀→炉→20号阀→15号阀→3号阀→下站。
(3）反输：下站来油→4号阀→21号阀→炉→20号阀→16号阀→泵→17号阀→6号阀→上站。
(4）反输压力越站：下站来油→4号阀→21号阀→炉→20号阀→15号阀→6号阀→上站。
(5）全越站：上站来油→1号阀→2号阀→下站。
(6) 清管器越站：上站来油→1号阀→4号阀→炉→泵→5号阀→2号阀→下站。
油品泵后加热，进泵油温虽低，但泵的吸人管短，有利于泵的正常工作，加热设备承受高压，增加了钢材的消耗和投资，且不安全。
泵前加热，入泵原油的粘度降低，提高泵效，节约电能，加热装置承压低，但要克服加热装置的压降，吸人管路摩阻大。
因此，采用泵前加热还是泵后加热要根据情况而定。
一般原则是“从泵到泵”方式输油采用泵前加热；“旁接油罐”方式输油采用泵后加热。
第三采油厂加热炉学习讲解
第一部分基础知识一、加热炉的定义及用途通常所说的加热炉有油田和长输管线加热炉、石油炼制和石油化工加热炉，这里仅介绍油田和长输管线加热炉。
油田和长输管线加热炉指油气田和长输管道用火焰加热原油、天然气、水及其混合物等介质的专用设备。
在油、气田的集油站、集气站、联合站等站库内，加热炉对原油、井产物、生产用水和天然气等介质进行加热，以满足油气集输处理工艺的要求。
在原油和天然气长输管道中，经加热炉对原油和天然气进行加热，以满足长距离输送的要求。
油田和长输管线加热炉对介质进行加热所要求的温度都不高，一般不超过100℃，介质无化学变化，这与石油炼制和石油化工加热炉不同。
二、国内外加热炉的现状目前国外发达国家在加热炉的设计方面主要向高效率、低耗能、重环保及精密化、智能化方向发展。
技术优势主要在于燃烧器、炉体结构、绝热材料、自动控制与监测系统等方面。
进入21世纪以来，国内加热炉技术有了很大发展，与国外差距逐步缩小，特别是在新型高效加热炉方面设计方面已经基本跟上国际发展潮流。
但是，跟上潮流不等于达到国际先进水平，工业基础、国民素质等各种因素决定了，国内加热炉设计、制造、使用等方面与发达国家还有一定差距。
主要表现在：1.设计上，对新技术的使用还处于摸索阶段，产品成熟度不够，给使用中带来了一些问题。
2.制造上，由于制造工艺和材料技术的限制，带来加热炉的使用寿命较短、单位耗钢量大、热损失大等缺陷。
3.燃烧器技术上还有差距，目前新型燃烧器主要靠进口，进口燃烧器不能适应国内现状等。
4.加热炉监控技术还不够完善。
在线监控技术很少、难以实现无人值守运行、加热炉难以达到最佳经济运行状态。
三、采油三厂加热炉现状本表统计截止2011年底。
四、加热炉主要技术经济指标1.热负荷：单位时间内向炉管内被加热介质传递热量的能力称为热负荷，一般用MW表示。
它表示加热炉生产能力的大小。
2.炉膛体积发热强度：燃料燃烧的总发热量除以炉膛体积，称之为炉膛体积发热强度，简称为体积热强度，它表示单位体积的炉膛在单位时间内燃料燃烧所发出的热量，一般用KW/m3为单位。
油田用加热炉
油田原油加热炉讲义目录目录 (1)第一章概述 (4)第一节油田加热炉 (4)一、油田和长输管线加热炉的用途 (4)二、油田加热炉的技术装备现状 (5)第二节油田加热炉的炉型及基本结构 (5)一、油田加热炉的炉型 (5)一、热传递的基本概念 (8)二、压力和温度 (9)三、热力学的有关概念 (11)四、管式炉的工作参数 (12)五、水套炉的工作参数 (13)第三章燃油、燃气及其燃烧 (15)第一节燃油及其主要特性 (15)二、燃油的化学成分 (17)三、燃油的主要使用特性及油质指标 (17)第二节燃气及其主要特性 (24)一、燃气 (24)二、燃气的组成成分—组分 (25)三、燃气的主要使用特性及质量要求 (28)第三节燃油、燃气的燃烧 (32)一、燃烧所需空气量和生成的烟气量 (33)二、燃油的燃烧方式 (35)三、燃气的燃烧方式 (42)四、双燃料燃烧器 (46)五、调风器（配风器） (47)六、燃烧器的点火 (49)第四章油田加热炉基本结构 (51)第一节火筒式加热炉基本结构 (51)一、炉型及分类选用 (51)二、火筒式加热炉设计一般要求 (52)三、火筒式加热炉基本结构形式 (55)第二节管式加热炉基本结构 (58)一、炉型及选用 (58)二、管式加热炉基本结构 (59)三、几种管式加热炉基本结构形式简介： (60)第三节加热炉新炉型及技术特点 (61)一、火筒式加热炉新炉型及技术特点 (61)二、管式加热炉新炉型及技术特点 (67)第五章调参、管理和维护 (73)第一节炉子的燃烧管理 (73)一、炉子的点火和升温 (73)二、油燃烧器的故障及处理 (74)三、气体燃烧器的故障及处理 (75)四、燃烧调节的任务和指标 (76)五、燃烧操作的安全规程 (76)六、燃烧过剩空气量的监控 (77)第二节炉子的操作范围 (82)一、工况调节 (82)二、热效率和操作负荷的关系 (85)三、提高加热炉热效率 (86)第三节管内结焦和烧焦 (87)一、结焦的形态 (88)二、结焦的速度 (88)三、影响结焦的因素及防止措施 (89)四、炉管的烧焦 (91)第四节炉管的损坏 (92)一、炉管报废标准 (92)二、炉管损坏的原因 (93)三、预防炉管损坏的措施 (93)四、由氧化减薄引起的损坏 (94)第六章油田加热炉的安全管理 (95)第一章概述第一节油田加热炉一、油田和长输管线加热炉的用途油田和长输管线加热炉（以下简称油田加热炉）系指用火焰加热原油、天然气、水及其混合物等介质的专用设备。
油气集输设备
3.1管式加热炉炉型选择
1. 除特殊需要外，不宜采用纯辐射型管式炉 2. 被加热介质易结焦或易堵时，易采用水平管卧式 管式炉 3. 被加热介质为单向流，且要求压降小时，宜采用 炉管为螺旋状的圆筒管式炉 4. 当建设场地受到严格限制时，宜选用立式圆筒管 式炉 5. 热负荷不大于5000kw的管式炉，宜采用快装管式 炉，热负荷大于5000kw的管式炉，宜采用现场组装 的管式炉
1. 油气集输主要设备
油气集输主要设备有油气分离器、加热炉、原油电脱 水器、塔器及泵等设备。 （1）油气分离器 使油气达到相分离的容器。油气分离 器按外形分为立式、卧式、球式，按用途分为生产分离 器、计量分离器和三相分离器。 油气分离器必须具备以下功能： ① 实现油、气、水三相分离，并从气相中除去液滴，从 液相中除去气泡； ② 在分离器内维持适当的压力，足够气体或液体外输所 需要的能量； ③ 在分离器中维持一定的相液面，以保证油、气、水正 常分输。
电脱水器是利用高压电场，使原油乳状液中的水滴聚合分 离，将来液处理达到标准程度，是集输工艺中原油脱水处理 最末端也是最彻底的设备之一。 （4）泵 泵是将机械能转变为液体能量的一种水力机械。液体得到 能量一般要发生流动，且压力增高，因而可将液体输送至高 处、远处或高压处。 泵是油田输送原油的重要设备，泵的类型很多，常用的有 离心泵、转子泵、容积泵、往复泵等。
4. 加热炉工况良好的标志
（1）加热炉出口温度在工艺规定范围的±1℃以内，燃烧 供给压力平稳； （2）火焰明亮、火苗齐且火焰均匀的充满炉膛内，燃油 时火焰呈橘黄色，燃烧时火焰呈淡蓝色； （3）一般情况下，眼睛看不见加热炉烟囱上冒烟； （4）燃料燃烧时产生的响声一直均匀不变； （5）加热炉的热负荷、热效率等各项指标达到工艺要求。
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离心泵的性能参数
功 率
泵在单位时间内对液体做的功称为功率，用符号N表示， 单位为瓦特（W）。 有效功率 轴 功 率 原动机功率 N有效 =ρ·g·Q·H N轴= N有效/η
N泵=（1.1-1.2）× N轴
式中： N ——功率， W η——有效功率 ，%
离心泵的性能参数
效 率
效率是衡量功率中有效程度的一个参数，用符号η 表示：
集输工操作技能
集输设备一加热炉
加热炉是油气集输工艺中进行油气处理和原油外输 升温的主要设备，主要分为直热式和间热式两种。
集输设备一加热炉
一、结构及工作原理
学 习 提 纲
二、主要性能参数
三、型号及分类
四、操作规程 五、常见故障处理
一、加热炉的结构
隔 墙 辐射室 对流室 烟道 挡板 烟囱 防爆门 炉管 点火 孔 炉管支架
离心泵的操作规程
一、点炉升温和运行
5.炉膛升温不得太快，避免各部受热不均匀。初次升温，从冷却起 到温度升到工作温度时间不少于12h，以后升温从冷却起不少 调整燃烧器、燃油压力、燃气量，保证炉出口温度满足要求，并 保持炉温平稳运行。
电机温度≤70℃ 轴承温度≤65℃
汽蚀的产生
？
一、汽蚀故障处理
1. 机组产生振动及噪声，严重时可泵内有噼噼啪啪的响声。 2. 汽蚀的开始阶段，由于发生的区域小，气泡不多，对泵的 运行影响不大，泵的性能不会受大的改变。当汽蚀到一定程度 时，会使性能急剧恶化，泵效下降，严重时断流，使离心泵因
“抽空”而吸不上油来，破坏泵的正常工作。
离心泵的操作规程
二、正常停炉
1.接到通知后做好停泵前的准备工作。
2.关小泵出口阀门，当电流下降接近最低值时，按停 止按钮，然后迅速关闭出口阀门。 3.泵停稳后盘车转动灵活，关闭进口阀门。 4.切断电源，挂上停运牌。
5.做好停泵记录，并通知相关岗位。
离心泵的操作规程
三、倒泵操作
囱流动。在炉膛内，热量通过辐射传给炉壁和烟道部分，
和对流将热量传给水套中的水。原油通过盘管的下部进
入，自下而上流经全部原油对流管，再从上部流出。在
此对流过程中，水将热量传给原油，达到加热原油的目
二、加热炉的工作原理
真空加热炉工作原理 燃烧器将燃料充分燃烧，通过热辐射、热传导将 热量传递给锅壳内的中间介质——水，水受热沸 腾产生蒸汽向上，蒸汽与低温的盘管壁换热，将 热量传递给盘管换热器内流动的介质。蒸汽冷凝 成水向下，凝结后的水继续被加热汽化，如此循
一、加热炉的结构
防爆门的作用是当炉内发生爆炸时
防 爆 门
，先将防爆门炸开，从而降低炉内 气体压力，保护炉体不致破坏。防 爆门只能在爆炸不严重时起保护作
用。
一、离心泵的结构
安全阀——安全阀是管式炉、火筒加
热炉、水套炉等设备的安全保护装 置。当这些设备超过规定的工作压 力时，能够自动开启，使压力下降 ，防止设备发生爆炸事故。、
安 全 附 件
一、离心泵的结构
压力表——应配备压力表，精度等级
不低于1.5级。压力表刻度盘极限 值应为加热炉工作压力的1.5—3倍 ，最好是2倍。
安 全 附 件
一、离心泵的结构
1. 温度测量仪表 —— 加热炉有关部位应
安 全 附 件
设测量孔，以保证测量介质出入口的 温度、燃料油温度、排烟温度等温度
一、结构及工作原理
学 习 提 纲
二、主要性能参数
三、型号及分类 四、操作规程 五、常见故障处理
加热炉的操作规程
一、准备工作
1. 检查人孔是否严密，防爆门、观火孔完好，点火孔玻璃片完 好，附属零件装置是否齐全，各处无渗漏。 2. 检查炉墙是否正常，炉内应无其他杂物，前后烟箱炉体是否 严密，炉膛烟道应无障碍物。打开烟道挡板，根据燃烧量，
1.接到通知后，按启动前的准备步骤检查备用泵。
2.关小欲停泵的出口阀门，控制好排量。
3.按启运操作步骤启动备用泵，调节好排量和压力。
4.按停泵操作步骤停运欲停泵，调节排量和压力达到
工作需要值。
集输设备一离心泵
一、结构及工作原理
学 习 提 纲
二、主要性能参数 三、型号及分类
四、操作规程
离心泵的操作规程
一、点炉升温和运行
1.通风结束后，待风量稳定，炉膛内没有正压后打开点火孔，用 点火钩上的油布试一下点火孔是否向外吹风。 2.将油布点燃，侧身把点火钩从点火孔送入炉膛，同时慢慢打开 燃油阀（或燃气阀）将火点燃。 3.待炉膛内着火后，迅速启动鼓风机通风给氧。炉内燃烧稳定后 ，安上点火孔盖。 4.待炉燃烧旺盛后，调节风道挡板，炉前燃烧器合风，使油或气 能充分燃烧，调整到燃油呈橘黄色火焰，燃气呈淡蓝色火焰， 烟囱不冒烟的状态。 10—30滴/min
室内，高温烟气又以对流和辐射的方式（同时炉墙砖壁
也以辐射的方式）向对流管传热，最后由烟管排出
二、加热炉的工作原理
间热式加热炉
水套加热炉的原理
水套炉在使用前向水套内加水至水套容积的 1/2～2/3处，
然后点火，燃料从火嘴喷出，在炉膛内燃烧。在喷嘴压 力及烟囱抽风作用下，火焰和烟气沿炉膛及烟道管向烟 热量又通过对流传给烟管壁。炉壁和烟管壁通过热传导
流室位于辐射室的后面。对流室内
也排列着炉管，这些炉管称为对流 管。燃料燃烧所产生的热气经过隔
墙到对流室，其携带的热量以对流
的方式传给对流管，对流管将热量 传递给管中介质。
一、加热炉的结构
隔 墙
隔墙又叫挡火墙，它把辐射室与 对流室隔开，烟气从隔墙顶部（或底部） 进入对流室，隔墙主要起气流导向作用，
同时还可以提高辐射室的辐射换热效果。
作为载体流向对流室，从烟囱排出。待加热的介质首先
进入加热炉对流室炉管，以对流方式从流过对流室的烟
气中获得能量。这些热量传导到炉管内表面，以对流方
式传递给管内介质，实现了加热介质的工艺要求。
二、加热炉的工作原理
直热式加热炉 工作原理 在点火前启动输油泵或热油泵，在盘管内形成循环后， 再进行点火，点火后燃料在辐射室的炉堂内充分燃烧， 高温烟气翻越（上行或下行）挡火墙至对流室；在对流
8.启动燃油泵及电加热器，使燃油进行循环。 放净气体
勿忘盘车 9.检查油枪是否结焦、堵塞，雾化片槽有无杂物，雾化片孔径
是否合适。
离心泵的操作规程
一、准备工作
10.检查并调整炉水位至2/3的位置。
11.准备好点火用的火柴、点火钩及破布等。
12.风机、燃油泵、循环泵、排水泵及电加热器等附属设备
应处于良好备用状态。 13.调整燃烧器的三道合风，放置于合适的位置上。
1、离心泵的型号表示法 （1）用比转数表示 例如：8BA-6×4
叶轮级数为4级 缩小10倍后的比转数 单级、单吸悬臂式离心泵 吸入口直径为8in
离心泵的型号
1、离心泵的型号表示法 （2）用扬程表示 例如：DG85-45×4
叶轮级数 单级扬程，m
泵的排量，m³/h
多级锅炉给水泵
离心泵的型号
1、离心泵的型号表示法
口阀门开度或回流阀就可以调节流量和压力。
3.操作方便，易于实现自动控制，检修维护方便。 4.在大流量下，泵的尺寸并不大，结构简单、紧凑，质量小。 5.自吸能力差，一般情况下开泵前要灌泵。 6.当输送液体粘度增加时，对泵的性能影响很大，泵的流量、
压力、吸入能力和效率都会下降。
集输设备一离心泵
3.机械损失：叶轮在旋转时，液体与叶轮表面及其他零
部件之间所产生的摩擦损失。
离心泵的性能参数
允许吸入高度
泵的允许吸入高度也称真空度，表示泵能吸上液体
的允许高度，一般用H允或HS表示，单位为m。允许吸
入高度是表示泵气蚀性能的参数。为保证泵的正常
工作，必须规定这一数值，以保证泵入口液体不汽 化，不产生气蚀现象。
离心泵的性能参数
比转数
任何一台泵，根据相似原理，可以利用比转数NS按
叶轮的几何相似与动力相似的原理对叶轮进行分类。
比转数相同的泵即表示几何形状相似，液体在泵内
运动的动力相似。
集输设备一离心泵
一、结构及工作原理
学 习 提 纲
二、主要性能参数 三、型号及分类
四、操作规程
五、常见故障处理
离心泵的型号
调节好风门开度。
3. 检查防爆门，防爆铁皮应完好。 4. 检查炉管、弯头有无鼓包变形，吊架紧固件应牢固。
离心泵的操作规程
一、准备工作
5.检查各种仪表应齐全好用，投用熄火、停机报警装置。 6.检查并启动鼓风机，使炉内通风5—10分钟。 7.检查炉出入口管线、气管线、给冷水管线，燃油管线是否畅 通。
（3）用流量和扬程表示
例如：D300-150×10
叶轮级数
单级扬程，m
泵的排量，m³ /h 单吸多段式离心泵
离心泵的分类
1、离心泵的分类
（1）按叶轮级数分:单级、多级
（2）按叶轮吸入方式分：单吸、双吸
（3）按压力大小分：低压（P＜1.5MPa）
中压（1.5MPa＜P≤5MPa）
高压（P＞5MPa）
一、加热炉的结构
密封部分
燃烧器及调风板
燃烧器作用是将加热炉
的燃料变为热能，加热管内介 质。调风板装在燃烧器后面， 用以调节空气供应量。
一、加热炉的结构
密封部分
一、加热炉的结构
烟道挡板位于对流室后面的烟道
烟 道 挡 板
内，调节烟道挡板开启度，可以控
制烟道内烟气流通截面积大小，保 证加热炉高效运行。
结构
燃烧器
看火孔
调风板
一、加热炉的结构
辐射室
在辐射室中排列的炉管直接 受火焰的辐射作用，故称 为辐射管。燃料燃烧产生 的火焰在该室内主要一辐 排列在辐射室和对流室中 的炉管是吸热介质的载体。