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第38卷第4期
石油化
设备
Vol 38 No 4
2009年7月
PETRO-CHEMICAL EQUIPMENT
July 2009
文章编号:1000-7466(2009)04-0082-03
导热油加热炉存在的几个问题
赵振兴,郭磊
(中国石油天然气管道工程有限公司,河北廊坊065000)
摘要:通过分析西部管道工程导热油加热炉的技术特点和存在的问题,提出了合理的改进建议,以
期对以后的加热炉设计和维护工作提供参考和帮助,保证加热炉正常运行。
关键词:导热油加热炉;技术特点;存在间题;建议
中图分类号:TE963
文献标志码:B
Suggestion on Technical Problems of Thermal Oil Heater
ZHAO Zhen-xing, GUO Lei
China Petroleum Pipeline Engineering Co. Ltd, Langfang 065000, China)
Abstract By analyzing the technical characteristics and problems of thermal oil heater with heat
transfer oil of western pipeline engineering, the reasonable improving suggestion was put forward
in order to provide a reference and help to the heater design and maintenance in future to ensure
the normal operation
Key words: thermal oil heater; technical characteristic; problem; suggestion
加热炉是长输管道和油气田生产中广泛使用的中分析了西部管道近年来加热炉的主要技术特点和
专用设备,也是主要的耗能设备。对长输管道易凝存在的问题,并提出政进建议,以期对类似加热炉的
原油可采用管式加热炉直接加热,也可采用导热油正常运行提供借鉴
加热炉系统间接加热。西部管道工程是采用导热油
1导热油加热炉主要技术特点
加热炉系统对原油进行间接加热,该导热油加热炉
是山我国自行设计、制造的加热设备,也是第一条完1.1效率高
全国产化、全自动控制的导热油加热炉系统。导热
西部管道输送原油大多为高凝、高粘原油,因
油间接加热系统的重要优点是安全可靠,消除了直此,长输管道大多采用加热输送。采用高效加热炉,
接火焰加热容易造成原油过热结焦的危险,具有较对降低能耗具有重要意义。
高的炉效和高度自动化控制系统们。西部管道全线
西部管道工程导热油加热炉系统的特点:①实
2个站共设加热炉35套(台),其中导热油加热炉现对原油的间接加热,适应宽范围的输量变化,有较
系统33套,其结构均为卧式圆筒炉(端墙侧烧),相宽的升温余地。②升降温反应快。③更适于密闭输
变炉2台。
油工艺要求。④安全可靠,易于调节。⑤加热炉系
加热炉属于高危设备,一且发生异常,后果不堪统为低压密闭循环系统,在安全可靠性方面优于直
设想。因此,安全生产对加热炉来讲就显得十分重接加热原油的管式炉。⑤采用自动化控制的加热炉
要。此外,加热炉运行状况的好坏也将直接影响到系统可以节约能源,减少支出。
公司的安全生产和经济效益,必须精心设计,认真合1.2新结构
理地操作,加强现场的安全生产和科学管理2。文
西部管道工程导热油加热炉结构均为密集螺旋
收稿日期:2009-03-08
作者简介:赵振兴(1980-),男,黑龙江宝清县人,助理工程师,硕士,主要从事压力容器方面设计工作
第4期
赵振兴,等:导热油加热炉存在的几个问题
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管卧式圆筒炉(端墙侧烧)。由于传热介质在螺旋管置以及有多种非正常情况报警和停炉安全保护功
内流动及冲刷,边界层很薄有利于传热。该种结构能。每台加热炉都有一套独立的控制系统进行控
辐射室体积热强度及炉管表面热流密度较高,因而制,每套控制系统由1台控制柜和1台动力柜组成,
炉体尺寸相对较小,但这种加热炉未加空气预热器动力柜负责完成电源的分配、电机控制等功能,控制
时热效率只能达85%左右
柜负责完成人机对话、自动控制、报警联锁和通讯等
为了得到较高热效率,西部管道加热炉均増设功能。
空气预热器。国产密集螺旋管卧式圆筒型导热油加
每个站都有一套综合控制系统,负责控制加热
热炉用于长输管道尚属首次,其性能及长期效果需炉以外的其它设备,包括备用导热油泵、膨胀罐和储
要时间检验。
油罐。每套控制系统山1台控制桓和1台动力柜组
1.3便于制造和运输
成,动力柜负责完成电源分配、电机控制等功能,控
在相同热负荷情况下,导热油加热炉炉体尺寸制柜负责完成人机对话、自动控制、报警联锁及通讯
较管式加热炉小,便于工厂制造及运输。此次西部等功能,其中综合控制系统的PLC通过以太网通
管道8000kW导热油加热炉均可满足铁路、公路讯,采集导热油加热炉控制系统的数据,并通过
运输尺寸限制。目前,管式加热炉在满足运输尺寸 MODBUS通讯协议,把数据上传到站控系统。
限制条件下,最大可制造5000kW装结构。这2存在问题
是由于导热油加热炉是大温差(温差可达100℃C左
右)、小流量,即所用到的炉管少,结构尺寸小;而直
(1)储油罐安装标高不合理,未设置在系统最低
接管式加热炉是小温差(温差为几十度)、大流量,即位置,系统管路中也未设置低点排污口(图1)。按
所用的炉管多,结构尺寸大。
照有关规定,储油罐应尽可能安装在系统最低位置,
1.4采用新型燃娆器
以便检修时系统管路中的导热油能自流回储油罐,
燃烧器是加热炉最重要的配件,加热炉的性能放净管路中的导热油。储油罐是储存停车检修时油
和技术水平在很大程度上取决于燃烧器,设计中选炉排出的油和生产时为防止由于蒸发油料减少量的
用了德国威索燃烧器。该燃烧器为压力雾化全自动备品储存地。安装的标高过高使得系统管路中的导
比例调节式(用PLC控制),由换热器原油出口温度热汕不易排出,给停车检修工作带来困难。同时蒸
控制燃烧,加之用烟气含氧量反馈调节燃烧,在线调发油很难进人出储油罐,膨胀罐随着时间的积累导
节风油比,可使加热炉长期高效运行。
致热膨胀量不断增加,积累到一定阶段会喷出导热
1.5采用气动旋转式吹灰器
油,易引发火灾
由于燃料油杂质多、粘度高,含有多种不同重金
属成分,因此,钉头管极易产生灰垢。随着燃烧时间
的增加,钉头管结垢现象口益严重,不仅增加了能量
消耗,同时也限制了装置生产能力,危及炉管的安全
使用。
采用气动旋转式吹灰器实现了空气预热器的在
线吹灰,特点如下:①吹灰器发出的脉冲气流可以在
吹灰管作间隙式转动。(②吹灰效果良好,亦可大幅
度提高炉效。③炉本体有定期吹扫和清洗措施。清
洗时,在原吹灰器的位置,利用凝结水对对流室炉管
进行水洗清灰。④利用蒸发所产生的能量通过烟道
图1储油罐安装标高不合理示图
带走灰垢达到清灰的目的。⑤从根本上遏制了灰垢
(2)膨胀管系统中90°弯头太多。膨胀管系统6<