加熱爐節能降耗措施分析

摘 要 根據大慶采油五廠第一油礦杏南二轉油站情況，提出了提高火筒式加熱爐熱效率的方法和措施，并根據加熱爐具體措施項目的數據，論述了節能措施的可行性和必要性，分析了火筒加熱爐能耗高的原因。針對這些原因提出了降低能耗的多項措施，經現場實際運行表明：措施取得了良好的效果。

關鍵詞 加熱爐;節能降耗;措施

中圖分類號：TK277 ?文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）22-0133-01

杏南二轉油站共有火筒加熱爐4臺，用于八區二隊的171口水驅采油井摻水和熱洗的加熱。該加熱爐每年清罐2次，同時檢查附件液位計、煙火管是否腐蝕結垢，清理煙箱銹垢，儀表檢查維護。

每天的采油井熱洗與摻水都需要消耗3000-5500 m3的天然氣，因此加熱爐熱效率的高低與生產成本有著密切的關系，節能降耗和提高經濟效益就顯得非常重要。

1 節能措施途徑

火筒加熱爐廣泛應用于油田集輸系統，是一種有燃燒的加熱設備，氣體燃料在爐內燃燒所產生的高溫火焰與煙氣作為熱源，通過爐管管壁加熱在爐管中流動的含油污水，使其達到所需要的溫度。

加熱爐正平衡熱效率指爐子熱負荷與燃料發生的熱量之比。而加熱爐反平衡熱效率

加熱爐熱效率一般為70%-75%（設計值為80%），熱效率高表明相同的熱負荷所消耗的燃料少。

在加熱爐燃料放出的熱量，除了被含油污水吸收外，其余的熱量被煙氣帶走或爐體散熱損耗掉。若煙氣溫度越高帶走的熱量就越多。

另外，過剩的空氣系數對加熱爐熱效率也有較大的影響，過剩的空氣系數是指實際供給燃料燃燒的空氣與理論空氣量的比值。

在保證燃燒完全的前提下，使爐子在低而穩定的空氣系數下操作是有利的;系數過小會造成燃料燃燒不完全而浪費燃料，系數過大進入爐膛的空氣容量大，爐膛溫度下降，影響傳遞效率，會使爐管氧化加劇，縮短了爐管的使用壽命。

其次，污水在加熱過程中也會有水垢的形成，影響爐管的傳熱，時時除垢也是提高熱效率的一種方法。所以提高加熱爐熱效率的途徑主要有：

1）改進燃燒狀況，使燃料完全燃燒。

2）充分減少煙氣中的熱量。

3）減少含油污水中的垢，增加爐管的吸熱量。

4）提高爐管的使用壽命。

2 加熱爐節能降耗措施的實施

杏南二轉油站有火筒式加熱爐4臺，投產于1983年7月。節能項目是從2009年-2012年間實施的。

2010年6月-10月1號加熱爐安裝漏液保護裝置、防爆超溫報警裝置。1號加熱爐煙箱上部開口安裝壓力式溫度計。1號更換燃燒器噴頭為長火焰火嘴。2號加熱爐維修火管鼓包，同時更換燃燒器噴頭長火焰火嘴。4號、5號加熱爐刷節能涂料。2號加熱爐安裝漏液保護裝置、防爆超溫報警裝置。3號加熱爐點火更換為可抽式加熱爐。

2011年8月-12月1號、4號加熱爐拆除耐火磚，安裝輻射管500×400 mm。1-4號加熱爐酸洗。安裝1-4號加熱爐電子除垢儀。型號：TS-BQIV。

3 節能措施后效果分析

1）防腐蝕措施。自2011年3號、4號刷節能防腐蝕涂料后，利用防護涂層的化學惰性，起到高效耐蝕作用。通過現場觀測加熱爐煙管局部狀態可以看出，經過1年的應用，煙管壁涂層完好，末發生明顯的腐蝕狀況;煙管外壁涂層保存率高，腐蝕狀況緩解。防腐蝕涂料在加熱運行中對煙管起到了良好的保護作用。2012年2臺（1號、2號）加熱爐也刷了節能防腐蝕涂料。

2）充分減少煙氣中的熱量。杏南二轉油站4臺加熱爐原用的是深圳加運通的短火焰火嘴，2009年1號加熱爐更換燃燒器噴頭為長火焰。并且安裝了壓力式溫度計。煙中的溫度由原來的232度降為178度。減少了能量損耗。

2號加熱爐2011年火管鼓包，火管鼓包原因初步據分析：一是加熱爐加熱過程中在火管壁上沉積大量的垢和泥沙等懸浮物，形成隔熱層，使火管受熱面局部位超高溫。二是杏南二轉油站原用是深圳佳運通電子公司生產的高效燃燒器火焰組織長度較短，燃燒放熱集中，火焰中心溫度過高，造成爐管局部熱流密度過高。2012年7月2號加熱爐維修火管鼓包，同時更換長火焰火嘴。至今沒有出現火管鼓包現象（用內窺儀每月檢查一次爐膛）。長火焰火嘴能充分減少煙氣中的熱量，節約大量的能量。節能效果明顯。

3）防垢措施。4臺加熱爐在常規加化學藥劑（緩蝕阻垢劑）除垢的基礎上，2010年9月25日進行了酸洗。2010年12月15日安裝電子除垢儀。4臺爐子連續運行10個月（3號備用），具體運行數據見表1。

從表中可以看出：酸洗前達不到熱洗溫度（規定：75度）酸洗后能達到熱洗規定的溫度。安裝電子除垢儀至今，應能達到規定的熱洗溫度（酸洗效果一般為半年）。從中說明雙項運行除防垢效果較好。

4）提高爐管使用壽命的措施。1號、4號加熱爐拆除耐火磚，安裝引射式輻射管（500×400 mm），火焰接觸的是輻射管，使爐膛中的散熱面積加大。受熱面積也相應增大，損失的能量也相對減少。

從一些數據可以看出安裝輻射管使能耗在每小時中就節約10萬大卡。節能效果良好。同時也降低火筒爐爐管燒損幾率。使爐管的壽命得到了提高。油田節能監測中心每年不定期抽測加熱爐爐效見表2。

從表中可以看出，1號和4號安裝引射式輻射管的加熱爐，2008年與2010年相比爐效的明顯提高。安裝長火焰火嘴的2號加熱爐也能達到設計值。1號加熱爐即安裝了長火焰又安裝了輻射管爐效2008年與2010年相比增加了12.1個百分點。節能效果明顯。

4 結論

從措施前后的數據對比來看，多項措施的綜合治理效果比較理想，加熱爐熱效率都達到了設計值。同時安裝長火焰火嘴和輻射管。節能降耗效果顯著。建議在其它加熱爐上也同時安裝長火焰火嘴和輻射管。酸化后，同時運用化學加藥和電子除垢儀，防垢和除垢效果比較理想。刷防腐蝕涂料在加熱運行中能對火管和煙管起到了良好的保護作用。

參考文獻

[1]白云川.芳烴加熱爐節能減排技術的應用[J].工業爐，2009（02）.

作者簡介

楊明（1989-），男，漢族，2014年研究生畢業于東北石油大學油氣田開發專業，現任大慶油田有限責任公司第五采油廠第一油礦八區二隊采油工。endprint

摘 要 根據大慶采油五廠第一油礦杏南二轉油站情況，提出了提高火筒式加熱爐熱效率的方法和措施，并根據加熱爐具體措施項目的數據，論述了節能措施的可行性和必要性，分析了火筒加熱爐能耗高的原因。針對這些原因提出了降低能耗的多項措施，經現場實際運行表明：措施取得了良好的效果。

關鍵詞 加熱爐;節能降耗;措施

中圖分類號：TK277 ?文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）22-0133-01

杏南二轉油站共有火筒加熱爐4臺，用于八區二隊的171口水驅采油井摻水和熱洗的加熱。該加熱爐每年清罐2次，同時檢查附件液位計、煙火管是否腐蝕結垢，清理煙箱銹垢，儀表檢查維護。

每天的采油井熱洗與摻水都需要消耗3000-5500 m3的天然氣，因此加熱爐熱效率的高低與生產成本有著密切的關系，節能降耗和提高經濟效益就顯得非常重要。

1 節能措施途徑

火筒加熱爐廣泛應用于油田集輸系統，是一種有燃燒的加熱設備，氣體燃料在爐內燃燒所產生的高溫火焰與煙氣作為熱源，通過爐管管壁加熱在爐管中流動的含油污水，使其達到所需要的溫度。

加熱爐正平衡熱效率指爐子熱負荷與燃料發生的熱量之比。而加熱爐反平衡熱效率

加熱爐熱效率一般為70%-75%（設計值為80%），熱效率高表明相同的熱負荷所消耗的燃料少。

在加熱爐燃料放出的熱量，除了被含油污水吸收外，其余的熱量被煙氣帶走或爐體散熱損耗掉。若煙氣溫度越高帶走的熱量就越多。

另外，過剩的空氣系數對加熱爐熱效率也有較大的影響，過剩的空氣系數是指實際供給燃料燃燒的空氣與理論空氣量的比值。

在保證燃燒完全的前提下，使爐子在低而穩定的空氣系數下操作是有利的;系數過小會造成燃料燃燒不完全而浪費燃料，系數過大進入爐膛的空氣容量大，爐膛溫度下降，影響傳遞效率，會使爐管氧化加劇，縮短了爐管的使用壽命。

其次，污水在加熱過程中也會有水垢的形成，影響爐管的傳熱，時時除垢也是提高熱效率的一種方法。所以提高加熱爐熱效率的途徑主要有：

1）改進燃燒狀況，使燃料完全燃燒。

2）充分減少煙氣中的熱量。

3）減少含油污水中的垢，增加爐管的吸熱量。

4）提高爐管的使用壽命。

2 加熱爐節能降耗措施的實施

杏南二轉油站有火筒式加熱爐4臺，投產于1983年7月。節能項目是從2009年-2012年間實施的。

2010年6月-10月1號加熱爐安裝漏液保護裝置、防爆超溫報警裝置。1號加熱爐煙箱上部開口安裝壓力式溫度計。1號更換燃燒器噴頭為長火焰火嘴。2號加熱爐維修火管鼓包，同時更換燃燒器噴頭長火焰火嘴。4號、5號加熱爐刷節能涂料。2號加熱爐安裝漏液保護裝置、防爆超溫報警裝置。3號加熱爐點火更換為可抽式加熱爐。

2011年8月-12月1號、4號加熱爐拆除耐火磚，安裝輻射管500×400 mm。1-4號加熱爐酸洗。安裝1-4號加熱爐電子除垢儀。型號：TS-BQIV。

3 節能措施后效果分析

1）防腐蝕措施。自2011年3號、4號刷節能防腐蝕涂料后，利用防護涂層的化學惰性，起到高效耐蝕作用。通過現場觀測加熱爐煙管局部狀態可以看出，經過1年的應用，煙管壁涂層完好，末發生明顯的腐蝕狀況;煙管外壁涂層保存率高，腐蝕狀況緩解。防腐蝕涂料在加熱運行中對煙管起到了良好的保護作用。2012年2臺（1號、2號）加熱爐也刷了節能防腐蝕涂料。

2）充分減少煙氣中的熱量。杏南二轉油站4臺加熱爐原用的是深圳加運通的短火焰火嘴，2009年1號加熱爐更換燃燒器噴頭為長火焰。并且安裝了壓力式溫度計。煙中的溫度由原來的232度降為178度。減少了能量損耗。

2號加熱爐2011年火管鼓包，火管鼓包原因初步據分析：一是加熱爐加熱過程中在火管壁上沉積大量的垢和泥沙等懸浮物，形成隔熱層，使火管受熱面局部位超高溫。二是杏南二轉油站原用是深圳佳運通電子公司生產的高效燃燒器火焰組織長度較短，燃燒放熱集中，火焰中心溫度過高，造成爐管局部熱流密度過高。2012年7月2號加熱爐維修火管鼓包，同時更換長火焰火嘴。至今沒有出現火管鼓包現象（用內窺儀每月檢查一次爐膛）。長火焰火嘴能充分減少煙氣中的熱量，節約大量的能量。節能效果明顯。

3）防垢措施。4臺加熱爐在常規加化學藥劑（緩蝕阻垢劑）除垢的基礎上，2010年9月25日進行了酸洗。2010年12月15日安裝電子除垢儀。4臺爐子連續運行10個月（3號備用），具體運行數據見表1。

從表中可以看出：酸洗前達不到熱洗溫度（規定：75度）酸洗后能達到熱洗規定的溫度。安裝電子除垢儀至今，應能達到規定的熱洗溫度（酸洗效果一般為半年）。從中說明雙項運行除防垢效果較好。

4）提高爐管使用壽命的措施。1號、4號加熱爐拆除耐火磚，安裝引射式輻射管（500×400 mm），火焰接觸的是輻射管，使爐膛中的散熱面積加大。受熱面積也相應增大，損失的能量也相對減少。

從一些數據可以看出安裝輻射管使能耗在每小時中就節約10萬大卡。節能效果良好。同時也降低火筒爐爐管燒損幾率。使爐管的壽命得到了提高。油田節能監測中心每年不定期抽測加熱爐爐效見表2。

從表中可以看出，1號和4號安裝引射式輻射管的加熱爐，2008年與2010年相比爐效的明顯提高。安裝長火焰火嘴的2號加熱爐也能達到設計值。1號加熱爐即安裝了長火焰又安裝了輻射管爐效2008年與2010年相比增加了12.1個百分點。節能效果明顯。

4 結論

從措施前后的數據對比來看，多項措施的綜合治理效果比較理想，加熱爐熱效率都達到了設計值。同時安裝長火焰火嘴和輻射管。節能降耗效果顯著。建議在其它加熱爐上也同時安裝長火焰火嘴和輻射管。酸化后，同時運用化學加藥和電子除垢儀，防垢和除垢效果比較理想。刷防腐蝕涂料在加熱運行中能對火管和煙管起到了良好的保護作用。

參考文獻

[1]白云川.芳烴加熱爐節能減排技術的應用[J].工業爐，2009（02）.

作者簡介

楊明（1989-），男，漢族，2014年研究生畢業于東北石油大學油氣田開發專業，現任大慶油田有限責任公司第五采油廠第一油礦八區二隊采油工。endprint

摘 要 根據大慶采油五廠第一油礦杏南二轉油站情況，提出了提高火筒式加熱爐熱效率的方法和措施，并根據加熱爐具體措施項目的數據，論述了節能措施的可行性和必要性，分析了火筒加熱爐能耗高的原因。針對這些原因提出了降低能耗的多項措施，經現場實際運行表明：措施取得了良好的效果。

關鍵詞 加熱爐;節能降耗;措施

中圖分類號：TK277 ?文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）22-0133-01

杏南二轉油站共有火筒加熱爐4臺，用于八區二隊的171口水驅采油井摻水和熱洗的加熱。該加熱爐每年清罐2次，同時檢查附件液位計、煙火管是否腐蝕結垢，清理煙箱銹垢，儀表檢查維護。

每天的采油井熱洗與摻水都需要消耗3000-5500 m3的天然氣，因此加熱爐熱效率的高低與生產成本有著密切的關系，節能降耗和提高經濟效益就顯得非常重要。

1 節能措施途徑

火筒加熱爐廣泛應用于油田集輸系統，是一種有燃燒的加熱設備，氣體燃料在爐內燃燒所產生的高溫火焰與煙氣作為熱源，通過爐管管壁加熱在爐管中流動的含油污水，使其達到所需要的溫度。

加熱爐正平衡熱效率指爐子熱負荷與燃料發生的熱量之比。而加熱爐反平衡熱效率

加熱爐熱效率一般為70%-75%（設計值為80%），熱效率高表明相同的熱負荷所消耗的燃料少。

在加熱爐燃料放出的熱量，除了被含油污水吸收外，其余的熱量被煙氣帶走或爐體散熱損耗掉。若煙氣溫度越高帶走的熱量就越多。

另外，過剩的空氣系數對加熱爐熱效率也有較大的影響，過剩的空氣系數是指實際供給燃料燃燒的空氣與理論空氣量的比值。

在保證燃燒完全的前提下，使爐子在低而穩定的空氣系數下操作是有利的;系數過小會造成燃料燃燒不完全而浪費燃料，系數過大進入爐膛的空氣容量大，爐膛溫度下降，影響傳遞效率，會使爐管氧化加劇，縮短了爐管的使用壽命。

其次，污水在加熱過程中也會有水垢的形成，影響爐管的傳熱，時時除垢也是提高熱效率的一種方法。所以提高加熱爐熱效率的途徑主要有：

1）改進燃燒狀況，使燃料完全燃燒。

2）充分減少煙氣中的熱量。

3）減少含油污水中的垢，增加爐管的吸熱量。

4）提高爐管的使用壽命。

2 加熱爐節能降耗措施的實施

杏南二轉油站有火筒式加熱爐4臺，投產于1983年7月。節能項目是從2009年-2012年間實施的。

2010年6月-10月1號加熱爐安裝漏液保護裝置、防爆超溫報警裝置。1號加熱爐煙箱上部開口安裝壓力式溫度計。1號更換燃燒器噴頭為長火焰火嘴。2號加熱爐維修火管鼓包，同時更換燃燒器噴頭長火焰火嘴。4號、5號加熱爐刷節能涂料。2號加熱爐安裝漏液保護裝置、防爆超溫報警裝置。3號加熱爐點火更換為可抽式加熱爐。

2011年8月-12月1號、4號加熱爐拆除耐火磚，安裝輻射管500×400 mm。1-4號加熱爐酸洗。安裝1-4號加熱爐電子除垢儀。型號：TS-BQIV。

3 節能措施后效果分析

1）防腐蝕措施。自2011年3號、4號刷節能防腐蝕涂料后，利用防護涂層的化學惰性，起到高效耐蝕作用。通過現場觀測加熱爐煙管局部狀態可以看出，經過1年的應用，煙管壁涂層完好，末發生明顯的腐蝕狀況;煙管外壁涂層保存率高，腐蝕狀況緩解。防腐蝕涂料在加熱運行中對煙管起到了良好的保護作用。2012年2臺（1號、2號）加熱爐也刷了節能防腐蝕涂料。

2）充分減少煙氣中的熱量。杏南二轉油站4臺加熱爐原用的是深圳加運通的短火焰火嘴，2009年1號加熱爐更換燃燒器噴頭為長火焰。并且安裝了壓力式溫度計。煙中的溫度由原來的232度降為178度。減少了能量損耗。

2號加熱爐2011年火管鼓包，火管鼓包原因初步據分析：一是加熱爐加熱過程中在火管壁上沉積大量的垢和泥沙等懸浮物，形成隔熱層，使火管受熱面局部位超高溫。二是杏南二轉油站原用是深圳佳運通電子公司生產的高效燃燒器火焰組織長度較短，燃燒放熱集中，火焰中心溫度過高，造成爐管局部熱流密度過高。2012年7月2號加熱爐維修火管鼓包，同時更換長火焰火嘴。至今沒有出現火管鼓包現象（用內窺儀每月檢查一次爐膛）。長火焰火嘴能充分減少煙氣中的熱量，節約大量的能量。節能效果明顯。

3）防垢措施。4臺加熱爐在常規加化學藥劑（緩蝕阻垢劑）除垢的基礎上，2010年9月25日進行了酸洗。2010年12月15日安裝電子除垢儀。4臺爐子連續運行10個月（3號備用），具體運行數據見表1。

從表中可以看出：酸洗前達不到熱洗溫度（規定：75度）酸洗后能達到熱洗規定的溫度。安裝電子除垢儀至今，應能達到規定的熱洗溫度（酸洗效果一般為半年）。從中說明雙項運行除防垢效果較好。

4）提高爐管使用壽命的措施。1號、4號加熱爐拆除耐火磚，安裝引射式輻射管（500×400 mm），火焰接觸的是輻射管，使爐膛中的散熱面積加大。受熱面積也相應增大，損失的能量也相對減少。

從一些數據可以看出安裝輻射管使能耗在每小時中就節約10萬大卡。節能效果良好。同時也降低火筒爐爐管燒損幾率。使爐管的壽命得到了提高。油田節能監測中心每年不定期抽測加熱爐爐效見表2。

從表中可以看出，1號和4號安裝引射式輻射管的加熱爐，2008年與2010年相比爐效的明顯提高。安裝長火焰火嘴的2號加熱爐也能達到設計值。1號加熱爐即安裝了長火焰又安裝了輻射管爐效2008年與2010年相比增加了12.1個百分點。節能效果明顯。

4 結論

從措施前后的數據對比來看，多項措施的綜合治理效果比較理想，加熱爐熱效率都達到了設計值。同時安裝長火焰火嘴和輻射管。節能降耗效果顯著。建議在其它加熱爐上也同時安裝長火焰火嘴和輻射管。酸化后，同時運用化學加藥和電子除垢儀，防垢和除垢效果比較理想。刷防腐蝕涂料在加熱運行中能對火管和煙管起到了良好的保護作用。

參考文獻

[1]白云川.芳烴加熱爐節能減排技術的應用[J].工業爐，2009（02）.

作者簡介

楊明（1989-），男，漢族，2014年研究生畢業于東北石油大學油氣田開發專業，現任大慶油田有限責任公司第五采油廠第一油礦八區二隊采油工。endprint