浅谈影响加热炉燃烧效率的因素及措施

发表时间:2020/5/19   来源:《中国西部科技》2020年6期   作者: 隋迎章 刘庆华 吴琦
[导读] 加热炉是联合站原油集输系统中保证原油温度的重要设备和重要组成部分
         【摘要】加热炉是联合站原油集输系统中保证原油温度的重要设备和重要组成部分。加热炉在燃烧过程中由于不完全燃烧,造成热能损耗,导致燃烧效率低。本文主要对加热炉的操作条件和加热炉燃烧系统的特点,研讨提高加热炉燃烧效率的措施达到提高加热炉效率和效果,从而实现节约能源的目的。
         关键词:加热炉;效率;提高
         1引言
         联合站是集输系统中集输和处理加工原油的重要场所,另外联合站内的加热炉是提高集输系统中原油温度的重要设备,提高原油循环温度以达到生产需要。但是在加热炉投运前期, 加热炉管道容易结焦,排气温度高,燃烧不足,冒黑烟等不良状况。

加热炉图
         2存在问题
         当加热炉装配使用一段时间后,值班人员发现加热炉燃烧过程中出现以下几个问题:
(1)不完全燃烧,导致管路结焦严重。
(2)加热炉排烟温度高。
(3)加热炉烟道结焦快。
(4)工作效率低,燃料消耗大。
(5)加热炉散热快,热效率低。
         3分析及措施
         为了保障加热炉能在较高的工况下燃烧,在一定运行范围内,加热炉的燃烧器应具有良好的雾化效果。燃油通过油嘴雾化后,形成细小的油滴,油滴平均且粒度小,雾化角度合适。炉膛内油雾与空气充分混合成油气状态,充分燃烧。具体分析如下:
         ①由于燃料油压是定值,油嘴的孔径大小决定雾化器的雾化油滴的效果。油嘴孔径过小,雾化压力高,雾化角度大,燃油喷到膛壁,结焦严重。孔径过大,雾化压力低,雾化角度小,燃烧效率低,油耗高。
         改换较大型号油嘴,孔径变大后,燃料进入雾化器受到的阻力变小,雾化角度减小。
         ②雾化片小孔直径的大小影响到雾化角度大小,小孔直径小,喷雾角度大,从而导致炉膛燃烧不充分而积焦;小孔直径大,可以更小的雾化角度,油气的粒度过大,一样导致燃烧不充分,结焦严重。
         改换大孔径雾化片,减少雾化角度,减少积焦。
         ③火筒影响燃料效率的因素是长度和直径,增大火筒的直径,减短火筒的长度,可降低结焦程度。
         更换大直径,长度短的火筒,燃烧更加充分。
         ④旋风板产生的风量大小,可以保障小油滴与空气充分混合。


         改换旋杯式旋风器,风量充足,使油气充分混合,雾化效果好。
         ⑤一般加热炉额定燃油压力为0.8兆帕,直接关系到燃料的燃烧效率。由于目前使用的燃油属于原油,相对标准燃油比重较高,0.8MPa的压力相对较低。
         提高加热炉燃油压力,可提高油气雾化效果。
         ⑥原油粘度受温度变化影响大, 随着原油温度的升高,原油粘度降低,到达一定温度后,粘度基本不再变化。如果原油温度低,粘度加大,雾化效果就差,油嘴喷油能力下降,燃烧效率低,易结焦。如果温度过高,能耗加大。
         严格控制燃料原油温度,保证雾化效果。在储罐内、输油泵进口、加热炉进口,分别加装电加热器,将进油温控制在130摄氏度。
         4整改后
         经过整改后,雾化效果得到了提升,燃烧效率明显提高,燃油损耗降低,如下:
         ①油嘴:整改前,每周需清理结焦两次。整改后,油嘴结焦程度减缓,只需每月清理一次结焦。
         ②烟管:整改后,烟管结垢速度明显降低,经过统计计算,平均每月清灰一次。
         ③排烟温度:加热炉的排烟温度从之前的230摄氏度,显著下降到120摄氏度左右,效果显著。
         ④燃料消耗降低:整改后,加热炉每日燃油消耗为原来的80%。
         ⑤加热炉效率提高:整改后,加热炉每日燃料消耗降低的同时,加热温度比之前提高了20%,加热效率显著提高。
         5结束语
         加热炉是联合站原油集输系统中保证原油温度的重要设备和重要组成部分。为解决加热炉在燃烧过程中的频繁结焦、热能损耗、燃烧效率低等问题。本文主要对加热炉的操作条件和加热炉燃烧系统的特点,研究和讨论提高加热炉燃烧效率的措施,通过对加热炉进行整改,提高了加热炉系统效率,实现节约能源,提高经济效益的目的。
         参考文献
         [1] 梁光川,黄兴,王勇,文雯.燃气加热炉热效率计算方法的改进及应用[J].油气储运,2016,35(5):560-563.
         [2] 于开源,张连素,曾玲敏.油田加热炉热效率影响因素现场测试研究[J].应用能源技术,2001(4):3-5.
         [3] 周世刚.油田地面集输系统常用加热炉适应性分析[J].油气储运,2014,33(7):786-790.
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