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管式直接加热炉讲座管式直接加热炉讲座讲座内容讲座内容基础知识简介基础知识简介管式加热炉介绍管式加热炉介绍再生气加热炉介绍再生气加热炉介绍第一部分第一部分 加热炉基本知识加热炉基本知识加热炉发展简况和方向加热炉发展简况和方向加热炉的分类加热炉的分类主要技术指标主要技术指标基础数据基础数据吹灰控制吹灰控制1.1 1.1 概概 述述管式加热炉的发展简况:管式加热炉的发展简况:管式加热炉的发展方向:管式加热炉的发展方向:大型化、高效化、集中排烟大型化、高效化、集中排烟 大能量燃烧器、长周期运转大能量燃烧器、长周期运转1.2 油田用加热炉分类与型号油田用加热炉分类与型号 按基本结构分为:按基本结构分为:管式直接加热炉、火筒式加热炉管式直接加热炉、火筒式加热炉按被加热介质的种类分为:按被加热介质的种类分为:原油加热炉、井产物加热炉、原油加热炉、井产物加热炉、生产用水加热炉、天然气加热炉生产用水加热炉、天然气加热炉 按燃料种类分类:按燃料种类分类:燃气加热炉、燃油加热炉、燃气加热炉、燃油加热炉、燃油燃气加热炉燃油燃气加热炉型号编制方法及命名型号编制方法及命名 加热炉型式代号:加热炉型式代号:加热炉型式加热炉型式代号代号火筒式直接加热炉火筒式直接加热炉HZ火筒式间接加热炉火筒式间接加热炉HJ立式圆筒形管式加热炉立式圆筒形管式加热炉GL卧式八角形管式加热炉卧式八角形管式加热炉GJ被加热介质代号:被加热介质代号:被加热介质被加热介质代号代号原油原油Y天然气天然气Q水水S含水原油含水原油SY井产物井产物H燃料种类代号:燃料种类代号:燃料种类燃料种类代号代号原油原油Y天然气天然气Q油气两用油气两用YQ加热炉的命名加热炉的命名 加热炉的命名分为两部分。第一部分是加热炉型号,加热炉的命名分为两部分。第一部分是加热炉型号,第二部分是文字第二部分是文字“加热炉加热炉”。例如:额定热负荷为例如:额定热负荷为1000kW,被加热介质为原油,盘,被加热介质为原油,盘管设计压力为管设计压力为2.5MPa,燃料为天然气的火筒式间接加热炉,燃料为天然气的火筒式间接加热炉标记为:标记为:HJ1000-Y/2.5-Q加热炉。加热炉。如:额定热负荷为如:额定热负荷为5000kW,被加热介质为原油,炉管,被加热介质为原油,炉管设计压力为设计压力为6.3MPa,燃料为油气两用的卧式八角形管式加,燃料为油气两用的卧式八角形管式加热炉标记为:热炉标记为:GJ5000-Y/6.3-YQ加热炉。加热炉。1.3 管式加热炉的技术指标管式加热炉的技术指标1.1.热负荷:热负荷:单位时间内向炉管内被加热介质传递热单位时间内向炉管内被加热介质传递热量的能力。一般用量的能力。一般用MWMW表示。它表示加热炉生产能力表示。它表示加热炉生产能力的大小。(的大小。(1t=60 x100001t=60 x10000Kcal/h=700 KW)F=CM(T2-T1)F=CQ(T2-T1)上式中:F-热负荷 KWC-比热(水:1.0Kcal/kg.k,原油:0.48Kcal/kg.k)-密度(水:1000kg/m3,原油:8500kg/m3)Q-流量 m3/hT2-出口温度,T1-入口温度,4050638010012516020031540050063080010001250160020002500315040005000加热炉额定热负荷系列加热炉额定热负荷系列2.2.炉膛体积发热强度:炉膛体积发热强度:燃料燃烧的总发热量除以炉燃料燃烧的总发热量除以炉膛体积,称之为炉膛体积发热膛体积,称之为炉膛体积发热强度,简称为体积热强度,它强度,简称为体积热强度,它表示单位体积的炉膛在单位时表示单位体积的炉膛在单位时间内燃料燃烧所发出的热量。间内燃料燃烧所发出的热量。3.3.辐射表面热强度:辐射表面热强度:辐射炉管每单辐射炉管每单位表面积在单位时间内所传递的热位表面积在单位时间内所传递的热量。量。表面热强度不超过表面热强度不超过28KW/m28KW/m2 24.4.对流表面热强度:对流表面热强度:含义同辐射热含义同辐射热强度一样,但它是对对流室而言。强度一样,但它是对对流室而言。5.5.热效率:热效率:它表示向炉子提供的能它表示向炉子提供的能量被有效利用的程度,可用公式表量被有效利用的程度,可用公式表示为示为=被加热介质吸收的有效能被加热介质吸收的有效能量量/供给炉子的能量。它是衡量燃供给炉子的能量。它是衡量燃料消耗、评价加热炉设计和操作水料消耗、评价加热炉设计和操作水平的重要指标。平的重要指标。B=F/Ql xB-燃料用量(kg/h,Nm3/h)F-热负荷 KWQl-燃料低发热值(燃料油:10000 Kcal/kg,天然气:8500 Kcal/Nm3)-热效率关于加热炉的热效率影响加热炉热效率的因素影响加热炉热效率的因素:烟气带走的热量烟气带走的热量 炉子散热损失炉子散热损失 不完全燃烧损失不完全燃烧损失与过剩空气系数和炉子排烟温度有关。烟气带走的热与过剩空气系数和炉子排烟温度有关。烟气带走的热量越多,炉子散热损失和不完全燃烧损失越大,加热量越多,炉子散热损失和不完全燃烧损失越大,加热炉的热效率越低。炉的热效率越低。提高加热炉热效率的主要措施提高加热炉热效率的主要措施:(1)(1)采用高效、大能量的燃烧器,提高燃烧质量;采用高效、大能量的燃烧器,提高燃烧质量;(2)(2)监控烟气中的氧和一氧化碳含量,降低过剩空气系监控烟气中的氧和一氧化碳含量,降低过剩空气系数;数;(3)(3)增设空气预热器或余热锅炉,回收烟气余热;增设空气预热器或余热锅炉,回收烟气余热;(4)(4)对流室采用钉头管或翅片管,设置自动吹灰器,强对流室采用钉头管或翅片管,设置自动吹灰器,强化对流室的传热过程,使之多吸收热量;化对流室的传热过程,使之多吸收热量;(5)(5)采用低传热系数的耐火绝热材料,降低炉壁散热损采用低传热系数的耐火绝热材料,降低炉壁散热损失;失;(6)(6)加强堵漏,减少漏入炉膛的空气量;加强堵漏,减少漏入炉膛的空气量;(7)(7)采用计算机或数字控制仪进行最佳燃烧控制。采用计算机或数字控制仪进行最佳燃烧控制。热效率测试方法热效率测试方法正平衡法:正平衡法:热热效效率率=热热负负荷荷/燃燃料料发发热热量量x100%x100%反平衡法:反平衡法:热效率热效率=(1-1-各种热损失各种热损失热量热量/燃料发热量)燃料发热量)x100%x100%6.6.火墙温度(炉膛温度):火墙温度(炉膛温度):指烟指烟气离开辐射室进入对流室时的温气离开辐射室进入对流室时的温度,它表征炉膛内烟气温度的高度,它表征炉膛内烟气温度的高低,是加热炉操作中的重要指标。低,是加热炉操作中的重要指标。7.7.管内流速:管内流速:流体在炉管内的流流体在炉管内的流速越低,则边界层越厚,传热系速越低,则边界层越厚,传热系数越小,管壁温度越高,介质在数越小,管壁温度越高,介质在炉内停留的时间也越长。炉内停留的时间也越长。1.4 基础数据基础数据1.1.热负荷热负荷 2.2.设计压力设计压力 3.3.操作介质操作介质 4.4.介质流量介质流量 5.5.热效率热效率 6.6.压降压降7.7.燃料种类、性质燃料种类、性质 8.8.气象条件气象条件9.9.特殊要求特殊要求(生产、环保要求)生产、环保要求)直接加热炉的设计参数表直接加热炉的设计参数表操作介质额定热负荷(KW)介质入口温度()介质出口温度()额定流量(m3/h)最小流量(m3/h)热效率(%)设计压力(MPa)额定压降(MPa)排烟温度()1.5 加热炉的吹灰控制加热炉的吹灰控制若炉管积灰严重,将会增加传热热增加传热热阻,降低加热炉热效率,增加烟气阻,降低加热炉热效率,增加烟气流动阻力,排烟温度升高,影响加流动阻力,排烟温度升高,影响加热炉的出力与安全运行。热炉的出力与安全运行。WQD-WQD-型气动旋转式吹灰器型气动旋转式吹灰器吹灰时间、吹灰次数、启动方式均吹灰时间、吹灰次数、启动方式均可调整,吹灰半径可调整,吹灰半径1.2m1.2m,气源压力,气源压力0.50.51.Mpa1.Mpa。
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