提高加熱爐效率的措施

提高加熱爐效率的措施王旭東【摘要】隨著喇嘛甸油田冷輸工藝的大面積推廣，加熱爐大都出現(xiàn)負荷較低、熱效率下降等問題，采取安裝氧含量監(jiān)測自動燃燒控制系統(tǒng)、排煙溫度檢測系統(tǒng)及爐膛負壓檢測系統(tǒng)等節(jié)能措施監(jiān)控加熱爐運行狀態(tài)，能夠使加熱爐運行效率得到大幅提高.在某轉(zhuǎn)油放水站進行了現(xiàn)場試驗，節(jié)能效果顯著.【期刊名稱】《油氣田地面工程》【年(卷)，期】2010(029)007【總頁數(shù)】2頁(P69-70)【關(guān)鍵詞】加熱爐;熱效率;過量空氣系數(shù);排煙溫度;爐膛負壓【作者】王旭東【作者單位】大慶油田采油六廠【正文語種】中文喇嘛甸油田目前共有加熱爐195臺其中火筒爐179臺加熱緩沖二合一爐16臺。2009年，油田生產(chǎn)用天然氣為5825x104m3,其中加熱爐消耗掉的天然氣占90%以上。目前采油六廠加熱爐平均熱效率僅為73.82%,而國家標(biāo)準規(guī)定0.5~3.6MW加熱爐效率應(yīng)為82%~85%。因此，采取節(jié)能措施，提高加熱爐熱效率，減少加熱爐耗氣量，對實現(xiàn)節(jié)能降耗至關(guān)重要［1］。喇嘛甸油田某轉(zhuǎn)油放水站管轄油井120口，該站4#熱洗爐為1.74MW火筒爐,24h連續(xù)運行。經(jīng)現(xiàn)場測試，該爐排煙溫度達到4011,效率只有69.19%,遠低于設(shè)計爐效。針對加熱爐存在的問題，在該轉(zhuǎn)油放水站4#加熱爐進行了一系列節(jié)能措施研究。2.1氧含量監(jiān)測系統(tǒng)過量空氣系數(shù)過大會從以下幾方面對加熱爐產(chǎn)生影響[2]:①在排煙溫度一定的情況下，過量空氣系數(shù)越大，排煙量越大，通過煙氣排出的熱量也越多,熱量損失增加，加熱爐效率降低;②過量空氣系數(shù)越大，露點腐蝕溫度越高，為避免爐管遭受露點腐蝕，影響其長期運行，只能限制最低排煙溫度，因此，降低過量空氣系數(shù)，可使排煙溫度進一步降低;③過大的過量空氣系數(shù)還會加速爐管的氧化，影響爐管使用壽命，促使氮氧化物增加，對環(huán)境產(chǎn)生不利的影響。過量空氣系數(shù)過小會使燃料燃燒不充分，造成大量化學(xué)能未放出而浪費燃料,還會生成大量CO、H2和炭粒等污染空氣的物質(zhì)。表面看，過小的過量空氣系數(shù)會降低排煙量,減少煙氣帶走的熱量，提高熱效率，但是燃料未完全燃燒，浪費大量燃料,實質(zhì)上并沒有使熱效率提高。因此，提高熱效率，降低燃料用量，必須找到合適的過量空氣系數(shù)。在加熱爐煙道出口安裝氧含量監(jiān)測自動燃燒控制系統(tǒng)可保證合理的過量空氣系數(shù)。該系統(tǒng)可在線實時對加熱爐煙氣中的含氧量進行跟蹤檢測，把檢測信號送入PLC處理器進行處理，處理器根據(jù)輸入的氧含量信號計算出控制量，然后輸出指令給風(fēng)門控制器，調(diào)節(jié)風(fēng)門,把空氣量控制在最佳狀態(tài)。該系統(tǒng)包括檢測部分、控制部分和執(zhí)行機構(gòu)。2.2排煙溫度檢測系統(tǒng)在加熱爐煙道出口安裝溫度表檢測排煙溫度。根據(jù)排煙溫度變化調(diào)節(jié)煙道擋板開度,控制換熱時間;并可根據(jù)排煙溫度變化趨勢判斷爐管結(jié)垢情況，進行加熱爐爐管清洗，提高換熱效率。在加熱爐負荷率低的時候，還可以根據(jù)溫度表顯示的溫度調(diào)整加熱爐運行狀態(tài)，防止因排煙溫度低于露點溫度導(dǎo)致煙管腐蝕情況的發(fā)生。2.3爐膛負壓檢測系統(tǒng)在加熱爐煙道出口安裝U型壓力計檢測爐膛負壓。爐膛負壓應(yīng)保持在20Pa左右。過小的爐膛負壓可能造成回火傷人事故。過大的爐膛負壓會加速爐膛內(nèi)氣體的流動速度，減少換熱時間,造成排煙溫度過高;過大的爐膛負壓還會使進入爐膛的空氣量增加，進而提高過量空氣系數(shù)。這兩方面原因都會導(dǎo)致加熱爐熱效率降低。在現(xiàn)場試驗中發(fā)現(xiàn)，負荷率和季節(jié)都會影響加熱爐爐膛壓力。負荷率與爐膛負壓成反比，因此，負荷率高的時候，爐膛負壓會變小,應(yīng)該增大煙道擋板的開度;反之，應(yīng)該減小擋板的開度。大慶地區(qū)春季、秋季風(fēng)多，煙囪抽力大，應(yīng)減小擋板開度。冬季、夏季風(fēng)力相對較小，煙囪抽力小，應(yīng)增大擋板開度。依據(jù)《加熱爐熱工測試方法(SY/T6381-1998)》，對某轉(zhuǎn)油放水站4#加熱爐進行現(xiàn)場跟蹤測試，并與采用上述措施前的運行參數(shù)進行了對比(具體比較數(shù)據(jù)見表1)。測試表中數(shù)據(jù)通過愛能熱克2000燃燒效率分析儀測得。通過以上技術(shù)措施的應(yīng)用,該轉(zhuǎn)油放水站4#熱洗爐過量空氣系數(shù)由1.66下降到1.26,排煙溫度由40UC下降到213C,效率由69.19%提高到81.12%,提高了11.93%,年節(jié)氣9.5x104m3。天然氣價格按照0.9元/m3計算,實際節(jié)省費用為8.55萬元。上述節(jié)能措施共投資2.6萬元,3個月內(nèi)可收回改造投資,投資回收期短?？梢姡诨鹜矤t煙道出口位置安裝氧含量監(jiān)測自動燃燒控制系統(tǒng)、排煙溫度檢測系統(tǒng)及爐膛負壓檢測系統(tǒng)是解決目前加熱爐熱效率低的一個行之有效的方法，值得推廣。(欄目