真空相变加热炉应用优势及故障排除

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。