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浅谈减少联合站加热炉的热损失

发表时间：2020/10/19 来源：《基层建设》2020年第19期作者：李宁宁井友娟孙玉璋

[导读] 摘要：加热炉是联合站生产中的主要耗能设备，其能耗量约占联合站能耗的70%，因此，提高加热炉效率，减少燃料消耗，对降低能耗具有重要意义，在提高加热炉热效率的措施中，回收烟气余热是最有效的；炉体散热也是加热炉热损失次要原因，也占损失的3%~4%；从外部设备管线做好保温也是减少了联合站加热炉的热损失；采用高效节能设备，提高设备设施运行效率，采用新工艺新技术更新改造陈旧老化、能耗高、效率低的油气设备。

        华北油田公司第一采油厂河北任丘 062550
        摘要：加热炉是联合站生产中的主要耗能设备，其能耗量约占联合站能耗的70%，因此，提高加热炉效率，减少燃料消耗，对降低能耗具有重要意义，在提高加热炉热效率的措施中，回收烟气余热是最有效的；炉体散热也是加热炉热损失次要原因，也占损失的3%~4%；从外部设备管线做好保温也是减少了联合站加热炉的热损失；采用高效节能设备，提高设备设施运行效率，采用新工艺新技术更新改造陈旧老化、能耗高、效率低的油气设备。
        关键词：烟气热量炉体热量空气余热外围设备保温
        目前华北油田各个联合站基本都是十年二十年前建造的，为了将来扩大再生产考虑，一般加热炉、机泵、换热器等等都是要有倍量，当时节能减排工作没有现在重要，而目前节能降耗就很重要了，怎样降低加热系统的热损失，怎样把无用功的热损失回收回来也是很有必要的，使油田保持较低的能耗运行成本，实现联合站的节能降耗，提高油田的整体经济效益是当务之急，对整个油田降低成本节能降耗很重要。
        1、目前联合站的具体现状调查分析
        联合站的加热炉都是几十年前的老设备，运行参数是以前高产量时期的运行参数，虽然经过改造还是能耗过高，加热炉都是200万大卡以上的多台加热炉并联运行，在目前单井冷输工艺的采用（即单井生产出来的原油通过管道输送到联合站，采用三管伴热，冷输就不用伴热了，联合站的加热炉就只给联合站内伴热），热量需求就大大减少了，加热能力过大，加热炉热损失就突显出来，外围设备、管道散热损失，也是影响加热炉热量损失的一部分；没有必要的设备还在低效运行；怎样节能降耗高效率运行就是当务之急。
        2、针对联合站的现状针对性处理
        2.1联合站加热炉烟气热量的回收
        首先烟道温度一般控制在170度以下，回收烟气的热量很重要，采用烟道热量回收装置将热量回收回系统，是最直接的办法，把烟道内布置好换热管，管内内充满热媒，在启动加热炉后再启动烟气热量回收装置，利用吸热装置将烟道热量传递给热媒，热媒循环把烟道内的热量带入热水循环系统，这样回收回来大部分热量；加热炉空气参与燃烧时，如果空气温度过低，燃烧时产生的热量就少，我们利用烟道散热回收装置把加热炉用的空气提前预热，预热后的空气参与燃烧时燃烧效果比较好，这不仅回收了热能，还使空气进入余热回收系统的温度升高，解决了余热回收装置冷端的低温露点腐蚀问题；再就是加热炉加热能力过大，排烟损耗大，燃烧节能差，测算出所需加热热量，选择合理的加热炉就合理了。
        其次合理的加热炉运行控制参数，降低过剩空气系数：一、最终排烟温度一般应不大于170度，如燃料含硫量偏离设计值较大，则应进行标定和烟气露点测试，然后确定加热炉合理的烟气排放温度（一般应高于露点温度20~30度）二、为了保证燃烧完全，应尽量降低排放烟气中CO含量，一般应不大于100ppm；三、对流室顶部烟气中的氧含量，燃气加热炉应控制在2%~4%；燃油加热炉应控制在3%•~5%。

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2.2联合站员工操作技能的提升
        就是员工正常巡检：每班检查辐射式炉管有无局部超温、结焦、过热、开裂、鼓包、弯曲等异常现象，检查炉内壁衬里有无脱落，炉内构件有无异常，仪表检测系统是否正常，每班检查燃烧器调风系统、风门挡板、烟道挡板是否灵活好用，余热回收系统的引风机、鼓风机是否正常运行，发现问题应及时联系处理；有吹灰系统的加热炉，应根据燃料种类和积灰情况定期进行吹灰，应定期检查吹灰器有无故障，是否灵活好用，每天应检查一次仪表完好情况，每季度至少对所有氧含量分析仪检定一次，发现问题及时处理，检定结果应报生产装置备案。
        2.3联合站减少加热炉炉体热量损耗
        加热炉炉体在室外随着春夏秋冬温差的变化，炉体散热也不同，但要最小的减少热量损耗，损耗还是占加热炉损耗的3%~4%，给加热炉加装更好的保温，很重要，保温按照大庆油田的标准后，让加热炉的处处都处于热量最小的损失状态，许多外接仪表的接点做好保温，防爆孔、安全阀、检测口等都要做好保温，以减少热量的损耗。
        2.4联合站减少外围设备的热损失
        联合站许多设备管线都是在室外，大部分都做了保温，而在室内的设备管线没有做保温，这样室内的设备管线散热损失就多了，对于加热炉外围散热损失就很大，怎样减少散热损失就要从室内设备管线保温做起，如室内的加热炉热水罐液位计罐体、总机关分离器、总机关管线、缓冲罐液位计罐体、脱水器、四合一等等都要做好保温以减少加热炉外围热量损耗。
        2.5联合站对过剩空气系数的合理调试
        通过减小末端温度差，即减小排烟温度回收外排热量与被加热介质入对流室温差，将需要加热的低温介质如加热炉给水等引入对流室末端，采用各种空气预热器以余热参与燃烧的空气；加强运行管理，确保加热炉在合理的过剩空气系数下运转，即不让过剩空气量太大，也不因为过剩空气不够而出现不完全燃烧，以减少不完全燃烧损失。
        总结：
        减少加热炉的热损失是一个系统工程，要做的工作很多，技术强度大，但只要究其原理，在现有条件下，合理回收烟气热量利用换热器将烟气中的热量回收回来以减少热量损失；做好炉体保温以减少炉体热量的损失；合理控制好过剩空气系数，已达到加热炉的最佳燃烧状态；外围设备管线做好保温也是针对减少联合站加热炉的热损失。加热炉的运行维护和检修质量检查与验收，应安装SHS01001-2003《石油化工设备完好标准》、SHS01006-2003《石油化工管式炉效率测定法》等有关规章制度执行。各企业很重视加热炉的节能工作，积极采用新技术、新工艺、新材料、新设备，逐步提高加热炉的管理、技术、装备水平。
        参考文献：
        【1】李秀娟.油田加热炉节能运行的综合评价东北石油大学 2011
        【2】朱庆忠中国石油华北油田公司技能鉴定教材石油工业出版社