摘要：燃油式真空加热炉在路75生产单元应用后，取得良好效果。该加热炉分体相变加热炉，采用压力雾化代替传统的旋杯雾化火嘴，热效率达到90%，满足了正常拉油温度的需求。本文地ZS真空加热炉的技术特点，安全情况，节能情况进行了论证，为在油气集输生产中应用提供了数据基础。
关键词：加热炉；集输；系统；应用
一、引言
2018年1月，路75站投产，开始投产3口油井，热力系统用电热棒保证。由于井站距离达3KM多，开启5组电热棒200KW，热水温度55-60℃，罐内原油温度在50℃上下，勉强维持生产。随着路70断块开井数的增多，电热棒已不能满足热力系统的要求，造成了耗电量高又不能满足生产要求的现象。为此经过多方面的考察论证，决定上一台580KW的真空加热炉。
留20站原2＃油炉检定不合格，停止使用，使留17站外输炉没有备用炉。为此决定淘汰原低效的大板炉，新建一个700KW的真空加热炉。
通过近一年对ZS真空加热炉的使用，该加热炉效率高、节能效果好，自动化程度较高，安全可靠。
二、路75、留20站真空炉的运行情况
ZS燃油式真空加热炉在路70拉油站投入运行。该加热炉分体相变加热炉，采用压力雾化代替传统的旋杯雾化火嘴，热效率达到90%，满足了正常拉油温度的需求。以及燃油泵等相关工艺投入运行。
在拆除原加热炉的基础上，留20站2＃外输炉上了一台新的节能真空加热炉，试压4Mpa，其功率700KW，投入运行后，保证了留20站原油外输加热的要求，消除了没有备用炉的安全生产隐患。同时，提高了炉效，新加热炉的效率可达90％以上。
随后路75站又投产了一台1250KW的真空炉。解决了路70站因投产多口新井，热力系统不能满足生产要求的问题。
三、ZS真空炉的技术特点
1、安全可靠
加热炉在运行中，锅壳内压力始终低于大气压，即使锅壳中盘管换热器内的承压工质泄漏，压力一旦超过外界大气压力，即会立刻推开真空阀泄压。贵客皆无承压爆炸的危险。
采用全自动燃烧器，具有严格的安全保证功能，燃烧过程全自动化控制，安全可靠。
加热炉液位具有自动监控功能，使液位较低时即发出报警，缺水及控制燃烧器停止燃烧。
2、节能环保
采用全自动燃烧器，使燃料燃烧完全，烟囱下面没有粉尘。优质的保温隔热层使炉体表面散热小，加热炉效率达90％。
3、使用寿命较长
炉体内部在真空无氧、无垢的环境下运行，可以延长加热炉的使用寿命。
4、自控燃烧
采用全自动燃烧器和监控系统，减少了加热炉的维护管理工作，并可实现运行过程的控制。
四、ZS真空炉的工作原理和结构
1、加热炉基本工作原理：
燃烧器将燃气、燃油充分燃烧，通过辐射，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，蒸汽与低温的的盘管壁换热，冷凝成水，将热量传递给盘管内流动的工质。凝结后的水继续被加热汽化，如此循环往复，实现加热炉的换热。
自动燃烧控制基本原理：安装于锅炉上的铂热电阻，将内部的蒸汽温度信号传至温度数控仪整形放大，一路数字显示温度，一路与上限、下限设定温度相比较，做出判断，控制燃烧器工作状态。
（如：采用二段火自动燃烧器，设定锅炉内上限温度90oC，下限温度80oC，上、下限回差均设为3oC），当锅壳温度低于80oC时，控制器开启大火，当锅壳温度低于83oC时，控制器转为小火；当温度升为90oC，控制燃烧器停止燃烧；当温度降至87oC时，开启小火；若温度继续下滑至80oC，自动启动大火，升至83oC时又会转为小火。通过锅壳内温度的动态控制，保证即使工质流量发生显著变化，也可使工质输出温度始终控制在需要的范围内。
2、加热炉基本结构：
加热炉本体为两回程湿背式结构，燃料自燃烧器向前喷入炉胆，在炉胆内正压燃烧；高温烟气在回燃室内转向，再进入第二回程烟管进行充分换热，最后经后烟箱和烟囱排出。燃烧时上部安装有盘管是换热器，换热器与水蒸气高效换热。
五、ZS真空炉的技术参数
〈一〉路75站加热炉主要技术参数
1、 型号 ：ZS0580－SY/1.6－Y－03
2、 额定功率：580KW
3、 筒体工作压力：0.01MPa
4、 效率：91.48%
5、 主盘管额定压力：1.6MPa
6、 加热介质：油
7、 额定流量：50m3/h
8、 进口温度：65℃
9、 出口温度： 75℃
10、 外形尺寸：7368×3318×7700
11、 总重量：10000kg
〈二〉20站2＃油炉主要技术参数
1、型号 ：ZS0700－Y/4.0－YQ－03
2、额定功率：700KW
3、筒体工作压力：0.01MPa
4、效率：91.48%
5、主盘管额定压力：4.0 MPa
6、加热介质：油
7、额定流量：20.83m3/h
8、进口温度：40℃
9、出口温度： 75℃
10、外形尺寸：7873×3690×7300
11、总重量：12000kg
六、经济效益分析
ZS真空加热炉采用全自动燃烧器，燃料利用率达99％，炉效高达90％。而大板式方箱加热炉的炉效一般为50---60％，提高炉效达30％以上，具有较好地节能效果。2台真空炉每天至少节约1.2吨燃油。1吨燃油按1450元计算，年效益达62.64万元。
七、结论
1、目前，根据ZS真空加热炉的使用情况看，由于其自动化程度较高，燃烧系统经常出现故障,加热炉出现故障之后不能处理，需要厂家来人维修。厂家的维修服务点路途较远。不能够及时维修正常，影响我们的正常生产，特别是冬季，将导致停产及生产瘫痪的严重后果。为此，建议培训专业人员及机构，确立ZS真空加热炉的维护体系。
2、在ZS真空炉的燃烧系统可靠之后，建议用真空炉代替淘汰的大板炉，避免安全隐患
油田集输系统中一直沿用的大板式方箱加热炉，用于原油脱水、外输加热，加热炉火焰直接与炉管接触，炉管因长期使用腐蚀穿孔或是加热炉烧“干锅”使炉管爆裂，原油泄入高温炉膛，将导致炉堂爆燃，产生非常严重的安全事故。而ZS真空加热炉相当于水套炉，加热炉火焰不直接与炉管接触，其炉管可以方便的维修和更换，可以避免大板式方箱加热炉类似事故的发生。
3、炉效高具有较好地节能效果
随着我国国民经济的快速发展，对能源的需求日益增加，能源紧张的矛盾日渐凸现。采用节能技术，提高原油商品率，是石油企业提高经济效益的重要途径。ZS真空加热炉采用全自动燃烧器，燃料利用率达99％，炉效高达90％。而大板式方箱加热炉的炉效一般为50---60％。使用真空炉可提高炉效达30％以上，具有较好地节能效果，值得推广应用。
参考文献：
1.《油气田地面工程》大庆油田设计院 2011，7期。