夏光銘 袁小軍

摘要：加熱爐在油氣集輸系統(tǒng)中是一項(xiàng)非常重要的設(shè)備，同時(shí)也是一種高能耗設(shè)備。加熱爐的熱效應(yīng)水平會(huì)直接影響到油田技術(shù)設(shè)備的節(jié)能效果，通過(guò)分析管道加熱爐的熱效應(yīng)影響因素，提出相應(yīng)的改進(jìn)措施，從而有效提高管道加熱爐的節(jié)能效果，從而有效實(shí)現(xiàn)了油田企業(yè)的可持續(xù)化發(fā)展。

關(guān)鍵詞：管道;加熱爐;途徑

目前我國(guó)油田在進(jìn)行輸送過(guò)程中主要采用加熱爐技術(shù)進(jìn)行加熱輸送，因此加熱爐是一種非常關(guān)鍵的設(shè)備，在油田集輸油氣或者輸送原油過(guò)渡中加熱主要是通過(guò)加熱爐來(lái)完成的，但是在實(shí)際加熱過(guò)程中，加熱爐的運(yùn)行效率只有60%，與實(shí)際要求存在較大差距，尤其是針對(duì)高效的油氣運(yùn)輸處理系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)加熱爐進(jìn)行研究可以看出，對(duì)加熱爐的關(guān)鍵部位進(jìn)行技術(shù)優(yōu)化，能夠有效提高加熱爐的運(yùn)行效率，從而實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)輸。

1管道加熱爐效率的影響因素

1.1換熱損失

通過(guò)分析以往的故障加熱爐，發(fā)現(xiàn)在加熱爐內(nèi)部火管上會(huì)覆蓋大量的泥沙，在泥沙下面有著不同厚度和硬度的污垢，這些物質(zhì)會(huì)降低火管與爐內(nèi)液體之間的熱交換效率，為了能夠達(dá)到所設(shè)定的溫度，必然會(huì)增加燃燒強(qiáng)度，導(dǎo)致火管局部過(guò)熱發(fā)生變形和穿孔現(xiàn)象。

1.2排煙損失

加熱爐內(nèi)的燃料在經(jīng)過(guò)燃燒之后所產(chǎn)生的煙氣也會(huì)含有一定的熱量，如果沒(méi)有得到有效利用也會(huì)造成熱損失。當(dāng)加熱爐中燃料供應(yīng)保持穩(wěn)定的狀態(tài)下，加熱爐煙氣排放量的變化較小。因此排煙溫度高低也會(huì)影響到加熱爐的熱效率，排煙溫度越高熱效率越低，因此在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)降低排煙溫度，從而有效提高熱效率。在現(xiàn)有的條件下，利用煙氣余熱回收技術(shù)可以有效提高加熱爐熱效率的提升。另外當(dāng)排放煙氣的溫度太低時(shí)，很有可能導(dǎo)致加熱爐內(nèi)的煙囪產(chǎn)生水滴，進(jìn)而導(dǎo)致加熱爐的末端出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，為了避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，集輸系統(tǒng)加熱爐排煙溫度要求控制在5～10℃以上。

1.3不完全燃燒

管道加熱爐在冬季使用過(guò)程中由于氣溫較低，進(jìn)入加熱爐內(nèi)的空氣溫度也較低，導(dǎo)致助燃空氣在燃燒過(guò)程中會(huì)吸收大量的熱能，進(jìn)而增加了燃料的消耗，空氣分子不活躍，燃?xì)馀c空氣無(wú)法進(jìn)行充分融合，從而降低了加熱爐的燃燒效果。另外，加熱爐內(nèi)的溫度過(guò)低導(dǎo)致燃料氣管容易發(fā)生結(jié)冰堵塞現(xiàn)象，嚴(yán)重的情況下會(huì)出現(xiàn)停爐。

1.4爐體散熱損失

加熱爐散熱損失是整個(gè)加熱爐熱量與環(huán)境之間所產(chǎn)生的熱交換，導(dǎo)致一部分的熱量會(huì)損失在環(huán)境中。保溫層由于爐體的使用年限過(guò)長(zhǎng)而出現(xiàn)損壞或者脫落，目前所使用的巖棉保溫效果較差，使?fàn)t體的散熱損失增大，從而影響了加熱爐的燃燒效果。

2管道加熱爐的改善措施

2.1對(duì)加熱爐進(jìn)行除垢操作

由于油田水質(zhì)較差，當(dāng)環(huán)境條件發(fā)生變化時(shí)，經(jīng)常會(huì)發(fā)生結(jié)晶作用或者是沉降作用，從而形成了碳酸鈣以及各種鐵鋁化合物。這些物質(zhì)會(huì)沉積在管道內(nèi)壁層而形成水垢，嚴(yán)重阻止了熱量的有效傳導(dǎo)。同時(shí)會(huì)引起燃料所釋放的熱量無(wú)法充分吸收，導(dǎo)致燃料浪費(fèi)，針對(duì)這一問(wèn)題工作人員需要采取人工去污或者電子除垢儀表技術(shù)，對(duì)加熱爐進(jìn)行有效除垢，才能夠有效提高加熱爐的使用效率。另外，超聲波高頻震蕩技術(shù)的利用可以沿著加熱爐的爐壁直達(dá)管道，超聲波在進(jìn)行傳遞過(guò)程中使加熱爐壁上的污垢不斷脫落，另一方面能夠?qū)ξ酃傅男纬善鸬筋A(yù)防效果，清理加熱爐內(nèi)部的污垢可以有效提高加熱爐的傳遞效率。

2.2選取合理過(guò)剩空氣系數(shù)

在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，采用過(guò)?？諝庀禂?shù)與反平衡效率來(lái)選擇合適的過(guò)?？諝庀禂?shù)。過(guò)?？諝庀禂?shù)如果太大或者太小都會(huì)導(dǎo)致熱損失的增加。另外排煙熱損失，氣體未完全燃燒熱損失就會(huì)越小，熱效率就越大。其中排煙熱，損失和機(jī)械未完全，燃燒熱，損失占到加熱爐熱損失的80%以上，因此，將排煙熱損失和機(jī)械未完全燃燒熱損失的最小時(shí)所對(duì)應(yīng)的空氣系數(shù)為最佳過(guò)剩空氣系數(shù)。

由于較大的過(guò)?？諝庀禂?shù)必然會(huì)引起加熱爐熱損失的降低。因此在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，確保加熱爐內(nèi)燃料能夠完全燃燒的前提下，盡量減少加熱爐的過(guò)?？諝庀禂?shù)。

2.3更換自動(dòng)燃燒器

加熱爐的核心部件就是燃燒器，加熱爐燃燒效率和環(huán)保排放的關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是燃燒器。針對(duì)加熱爐在運(yùn)行過(guò)程中燃燒器調(diào)節(jié)性能差，導(dǎo)致加熱爐的運(yùn)行參數(shù)調(diào)節(jié)不到位的問(wèn)題，工作人員需要及時(shí)更換自動(dòng)燃燒器。自動(dòng)燃燒器除了能夠?qū)崿F(xiàn)點(diǎn)火熄火保護(hù)和低液位連鎖保護(hù)等安全功能以外，還可以根據(jù)加熱爐的運(yùn)行負(fù)荷進(jìn)行有效控制，實(shí)現(xiàn)了燃燒自動(dòng)調(diào)節(jié)，確保加熱爐始終處于高運(yùn)行的狀態(tài)。

2.4改進(jìn)保溫材料

為了能夠有效減少加熱爐本體的散熱損失，需要對(duì)加熱爐的保溫材料進(jìn)行改進(jìn)，使用硅酸鋁纖維進(jìn)行噴涂，在使用過(guò)程中取得了優(yōu)秀的效果，該工藝技術(shù)在使用過(guò)程中能夠有效保護(hù)加熱爐能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的保溫，并且該保溫技術(shù)與傳統(tǒng)的工藝技術(shù)相比，施工速度快，保溫效果好，噴涂纖維整體無(wú)縫銜接，同時(shí)使用壽命較長(zhǎng)，能夠有效提高加熱爐的保溫質(zhì)量，減少了爐體熱損失。

2.5控制排煙溫度

通常情況下，增加加熱爐內(nèi)的吸熱量，在確保爐體不產(chǎn)生水滴的前提下盡量降低煙氣排放溫度，減少供入燃料與排放煙氣之間的溫度差是控制排煙溫度最為有效的方法。在設(shè)計(jì)加熱爐過(guò)程中應(yīng)當(dāng)增大輻射爐對(duì)流室的傳熱結(jié)構(gòu)，增加對(duì)流管的長(zhǎng)度和數(shù)量，設(shè)置自動(dòng)控制的吹灰器等措施。為了避免排煙過(guò)程中水蒸氣對(duì)爐體的腐蝕性，從加熱爐安全運(yùn)行的角度進(jìn)行分析，加熱爐排煙溫度也不可能無(wú)限制降低，因此需要設(shè)置合理的溫度控制來(lái)減少腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生。

3結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，加熱爐作為管道運(yùn)輸?shù)闹饕?jié)能對(duì)象，加熱爐效率的高低會(huì)直接影響到油田的節(jié)能評(píng)價(jià)，因此在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)當(dāng)針對(duì)加熱爐所存在的問(wèn)題找出節(jié)能關(guān)鍵點(diǎn)，才能夠?qū)崿F(xiàn)管道運(yùn)輸?shù)墓?jié)能效果。在實(shí)際工作過(guò)程中，還需要技術(shù)人員根據(jù)加熱爐的性能特點(diǎn)、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、工藝流程進(jìn)行充分研究，并且制定相應(yīng)的優(yōu)化方案，從而可以有效提高加熱爐的運(yùn)行效率，使加熱爐能夠高效運(yùn)行，減少自然能源的消耗，降低運(yùn)輸成本，為企業(yè)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)，從而有效提高在社會(huì)上的競(jìng)爭(zhēng)力。

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