加熱爐熱效率測試的幾點認識

劉 忠 寶

（大慶油田采油九廠， 黑龍江 大慶 163853）

加熱爐熱效率測試的幾點認識

劉 忠 寶

（大慶油田采油九廠， 黑龍江 大慶 163853）

加熱爐熱效率的高低直接影響其耗氣量的多少，因此，采取正確的測試方法對加熱爐進行熱效率測試，并根據(jù)測試結(jié)果對其優(yōu)化運行，可以達到節(jié)能的目的。結(jié)合現(xiàn)場實測加以說明，在采用反平衡方法測試加熱爐熱效率的過程中數(shù)據(jù)錄取及數(shù)據(jù)處理等方面的注意事項。

加熱爐；熱效率；測試；數(shù)據(jù)；節(jié)能

油田加熱爐目前的測試工作是由節(jié)能監(jiān)測中心每年按照計劃進行部分抽測的，這樣就導(dǎo)致測試的加熱爐數(shù)有限且很難實現(xiàn)對同一臺加熱爐的連續(xù)跟蹤測量，不能詳細了解每臺加熱爐的運行狀況，更無從談及對加熱爐優(yōu)化運行。為此，作為技術(shù)管理人員需要正確掌握加熱爐熱效率的測試方法，定期對其進行熱效率測試，實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)測，達到節(jié)能的目的。

1 測試原理與方法

1.1 測試原理

依據(jù)中國石油天然氣行業(yè)標準《SY/T6381-2008 加熱爐熱工測定》中主要相關(guān)計算公式，反平衡熱效率計算的一般表達式為：

式中：η—反平衡效率，%；

q2—排煙熱損失，%;

q3—氣體未完全燃燒熱損失，%;

q5—散熱損失，%

式中：Hpy—排煙處煙氣焓，kJ/m3；

Hlk—入爐冷空氣焓，kJ/ m3；

QDWy—燃氣熱值，kJ/Nm3。

式中：Vgy— 排煙處干煙氣標準體積，m3/m3。

q5采用查表法。

加熱爐在額定負荷運行時，加熱爐散熱損失可按照表1取用。

表1 加熱爐散熱損失Table1 Heating furnace heat loss table

1.2 測試方法

使用KM900煙氣分析儀，在加熱爐煙囪處通過打孔進行取樣分析CO、CO2、O2等氣體的含量；使用紅外測溫儀進行測試爐體表面溫度及環(huán)境溫度；讀取被加熱介質(zhì)流量、含水、介質(zhì)進出爐溫度等，依據(jù)以上相關(guān)公式進行計算即可得到加熱爐熱效率，最后按照SY/T6275—2007《油田生產(chǎn)系統(tǒng)節(jié)能監(jiān)測規(guī)范》的有關(guān)要求，對加熱爐運行情況進行評價（表2）。

2 存在問題

通過采用以上方法步驟對加熱爐的現(xiàn)場測試，發(fā)現(xiàn)在數(shù)據(jù)錄取的時候存在以下問題：

(1) 取樣孔位置或規(guī)格不規(guī)范。部分加熱爐煙氣取樣孔過大，致使煙氣分析儀插入時密封不嚴，外界空氣流入影響煙氣含量檢測。

(2) 加熱爐現(xiàn)在多采用自動啟停火，致使測試過程中要么加熱爐達到溫度熄火停運，要么剛剛起火運行，致使測得的煙氣含量誤差偏大。

表2 燃氣加熱爐節(jié)能監(jiān)測項目與指標要求Table 2 Energy saving monitoring items and indicators of gas heating furnace

圖1 加熱爐護欄示意圖Fig.1 Heating furnace guardrail

(4) 關(guān)于爐體外表溫度的測定。測試的時候?qū)τ跔t體不同位置的測試溫度差異很大，一般向陽面比背陰面高2～3 ℃。

(5) 關(guān)于被加熱介質(zhì)進出爐口溫度的錄取。一般是直接根據(jù)含水率把油、水看成混液進行相應(yīng)折算取得一個溫度值進行計算。由于含水率瞬時變化較大，因此最終測試結(jié)果誤差較大。

3 幾點認識

(1) 取樣孔大小應(yīng)以能恰好插入煙氣分析儀探測槍為宜。此時用煙氣分析儀測得的煙氣含量更接近實際值。

(2)對于加熱爐現(xiàn)在多采用自動啟?；疬@一現(xiàn)狀，建議在測試的時候要進行手動調(diào)節(jié)使加熱爐平穩(wěn)運行至少2 h，且要多次測試取其均值，以便更好反應(yīng)加熱爐實際的運行情況。

(3) 針對加熱爐護欄問題建議首先對全廠存在此類問題的加熱爐進行統(tǒng)計，然后報生產(chǎn)維修計劃，進行改造。

(4) 關(guān)于爐體外表溫度的測定問題，建議測點布置應(yīng)具有代表性，一般0.5～1.0 m2一個測點，取其算數(shù)平均值進行計算。在爐門、燒嘴孔等附近，邊距300 mm范圍內(nèi)不應(yīng)布置測點。

(5) 關(guān)于被加熱介質(zhì)進出爐口溫度的錄取，建議油、水分別錄取進出口溫度，計算出兩個加熱爐的熱效率，取其算數(shù)平均值。

[1] 李振林. 油田加熱爐的綜合評價[J].油氣田地面工程, 2006,25(7)：30-31.

[2] 吳國忠. 加熱爐空氣過剩系數(shù)優(yōu)化方法[J].油氣田地面工程,2005,24(3)：32.

[3]《加熱爐熱工測定》.石油與天然氣行業(yè)標準SY/T6381-2008[S].

[4] 王廣河. 石油化工工藝加熱爐節(jié)能監(jiān)測方法[M].北京：石油工業(yè)出版社, 2002.

[5] 朱益飛,等.提高孤東油田加熱爐系統(tǒng)效率的探討[J].油田節(jié)能,2000(2)：22-25.

Some Understandings About Test of the Heater Efficiency

LIU Zhong-bao
（Daqing Oilfield No.9 Oil Production Company, Heilongjiang Daqing 163853，China）

The level of heater efficiency directly affects amount of gas consumption, therefore, to adopt right method for testing heater efficiency and to optimize the operation based on the test result can save energy. In this paper,combined with the field measurement, the anti-balance method for testing the heater efficiency was introduced, some points for attention during of data recording and data processing were discussed.

Heater ; Thermal efficiency; Test; Data; Energy saving

TE 624

A

1671-0460（2012）01-0083-02

2011-11-20

劉忠寶（1983-），男，黑龍江大慶人，助理工程師，2009年畢業(yè)于西南石油大學(xué)石油工程專業(yè)，研究方向：從事油氣集輸管理工作。E-mail：liuzhongbao2005@163.com。