劉 忠 寶

（大慶油田采油九廠， 黑龍江 大慶 163853）

加熱爐熱效率測(cè)試的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)

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(cè)試方法對(duì)加熱爐進(jìn)行熱效率測(cè)試，并根據(jù)測(cè)試結(jié)果對(duì)其優(yōu)化運(yùn)行，可以達(dá)到節(jié)能的目的。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)加以說明，在采用反平衡方法測(cè)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(xiàng)。

加熱爐；熱效率；測(cè)試；數(shù)據(jù)；節(jié)能

油田加熱爐目前的測(cè)試工作是由節(jié)能監(jiān)測(cè)中心每年按照計(jì)劃進(jìn)行部分抽測(cè)的，這樣就導(dǎo)致測(cè)試的加熱爐數(shù)有限且很難實(shí)現(xiàn)對(duì)同一臺(tái)加熱爐的連續(xù)跟蹤測(cè)量，不能詳細(xì)了解每臺(tái)加熱爐的運(yùn)行狀況，更無從談及對(duì)加熱爐優(yōu)化運(yùn)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(cè)試方法，定期對(duì)其進(jìn)行熱效率測(cè)試，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，達(dá)到節(jié)能的目的。

1 測(cè)試原理與方法

1.1 測(cè)試原理

依據(jù)中國石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《SY/T6381-2008 加熱爐熱工測(cè)定》中主要相關(guān)計(jì)算公式，反平衡熱效率計(jì)算的一般表達(dá)式為：

式中：η—反平衡效率，%；

q2—排煙熱損失，%;

q3—?dú)怏w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?xì)鉄嶂担琸J/Nm3。

式中：Vgy— 排煙處干煙氣標(biāo)準(zhǔn)體積，m3/m3。

q5采用查表法。

加熱爐在額定負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，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(cè)試方法

使用KM900煙氣分析儀，在加熱爐煙囪處通過打孔進(jìn)行取樣分析CO、CO2、O2等氣體的含量；使用紅外測(cè)溫儀進(jìn)行測(cè)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(jìn)出爐溫度等，依據(jù)以上相關(guān)公式進(jìn)行計(jì)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(cè)規(guī)范》的有關(guān)要求，對(duì)加熱爐運(yùn)行情況進(jìn)行評(píng)價(jià)（表2）。

2 存在問題

通過采用以上方法步驟對(duì)加熱爐的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，發(fā)現(xiàn)在數(shù)據(jù)錄取的時(shí)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(shí)密封不嚴(yán)，外界空氣流入影響煙氣含量檢測(cè)。

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

表2 燃?xì)饧訜釥t節(jié)能監(jiān)測(cè)項(xiàng)目與指標(biāo)要求Table 2 Energy saving monitoring items and indicators of gas heating furnace

圖1 加熱爐護(hù)欄示意圖Fig.1 Heating furnace guardrail

(4) 關(guān)于爐體外表溫度的測(cè)定。測(cè)試的時(shí)候?qū)τ跔t體不同位置的測(cè)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(jìn)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(jìn)行相應(yīng)折算取得一個(gè)溫度值進(jìn)行計(jì)算。由于含水率瞬時(shí)變化較大，因此最終測(cè)試結(jié)果誤差較大。

3 幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)

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

(2)對(duì)于加熱爐現(xiàn)在多采用自動(dòng)啟?；疬@一現(xiàn)狀，建議在測(cè)試的時(shí)候要進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)使加熱爐平穩(wěn)運(yùn)行至少2 h，且要多次測(cè)試取其均值，以便更好反應(yīng)加熱爐實(shí)際的運(yùn)行情況。

(3) 針對(duì)加熱爐護(hù)欄問題建議首先對(duì)全廠存在此類問題的加熱爐進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，然后報(bào)生產(chǎn)維修計(jì)劃，進(jìn)行改造。

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

(5) 關(guān)于被加熱介質(zhì)進(jìn)出爐口溫度的錄取，建議油、水分別錄取進(jìn)出口溫度，計(jì)算出兩個(gè)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(píng)價(jià)[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(cè)定》.石油與天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T6381-2008[S].

[4] 王廣河. 石油化工工藝加熱爐節(jié)能監(jiān)測(cè)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。