李柘

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)得到長足發(fā)展，對(duì)能源的需求量不斷加大，而石油資源作為支撐我國工業(yè)發(fā)展的支柱，應(yīng)該對(duì)其整體的利用過程提高重視。在石油開采的整體進(jìn)程之中，加熱爐作為重要設(shè)備起到了十分關(guān)鍵的作用，加熱爐的運(yùn)行效率和石油開采效率之間關(guān)系密切，基于此，本文首先探討了加熱爐在運(yùn)行過程之中所面臨的問題以及導(dǎo)致其效率低下的原因，并針對(duì)這些主要問題，提出了提高加熱爐運(yùn)行效率的相關(guān)策略以及方式，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：石油開采;加熱爐;運(yùn)行效率;策略及方式

在石油開采這一生產(chǎn)作業(yè)活動(dòng)之中，加熱爐設(shè)備起到了十分關(guān)鍵的作用，從目前來看，我國在工程實(shí)際之中應(yīng)用的加熱爐預(yù)期效率已經(jīng)達(dá)到了較為可觀的程度，但是在實(shí)際運(yùn)行的時(shí)候，往往加熱爐的實(shí)際效率大大低于預(yù)期效率，普遍的效率均在80%-85%之間，這就間接的導(dǎo)致了石油的開采以及生產(chǎn)成本進(jìn)一步的增加?；谝陨希挛氖紫葘?duì)加熱爐在運(yùn)行過程中效率低的原因進(jìn)行簡要闡述。

1 加熱爐在運(yùn)行過程中效率低的原因

1.1 空氣指數(shù)對(duì)加熱爐運(yùn)行效率的影響

加熱爐在具體的生產(chǎn)實(shí)踐當(dāng)中，可以提供對(duì)燃料燃燒空氣的總量數(shù)值，同時(shí)將此數(shù)值與在理論標(biāo)準(zhǔn)下的加熱爐空氣總量進(jìn)行比較，從而可以形成一個(gè)空氣指數(shù)的概念。在這種概念之下，若是空氣指數(shù)的數(shù)值是比較大的，就說明此時(shí)在加熱爐內(nèi)部是具有比較充分的空氣的。這會(huì)使得燃燒進(jìn)行的相對(duì)充分，充分地燃燒就會(huì)導(dǎo)致加熱爐排煙量的增大，東多余部分熱量的散失就是由于煙氣的過量排放而造成的，這會(huì)導(dǎo)致加熱爐的運(yùn)行效率被進(jìn)一步的拉低。相反，如果空氣指數(shù)的計(jì)算數(shù)值較小，同樣也會(huì)對(duì)加熱爐的運(yùn)行效率起到不利的影響，這是因?yàn)楫?dāng)空氣指數(shù)較小時(shí)，加熱爐內(nèi)的氧氣含量不足，導(dǎo)致燃燒反應(yīng)進(jìn)行的不完全、不充分，這樣就大大增加了資源的消耗，從而導(dǎo)致運(yùn)行效率下降，所以，在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中需要注意合理控制加熱爐空氣指數(shù)。

1.2 排煙溫度對(duì)加熱爐運(yùn)行效率的影響

在加熱爐整體的運(yùn)行過程之中，有一個(gè)環(huán)節(jié)會(huì)開展換熱工作，在這一階段所派出的煙氣的溫度就是排煙溫度，如果加熱爐的排煙溫度較高就會(huì)導(dǎo)致加熱爐的熱消耗損失增加，在一定程度上減少了用于生產(chǎn)過程之中的能量，從能量守恒的角度來看，過高的排煙溫度會(huì)對(duì)加熱爐的效率造成不利影響。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)現(xiàn)實(shí)，當(dāng)加熱爐排煙溫度高出合格指標(biāo)50℃以上時(shí)，鍋爐效率大約下降3%-5%作用，當(dāng)加熱爐的排煙溫度高于合格指標(biāo)90℃以上時(shí)，效率的下降會(huì)超過5%，可見排煙溫度若是大幅度高于額定溫度，其會(huì)對(duì)加熱爐的運(yùn)行效率造成較大影響。因此，在實(shí)際工程的應(yīng)用當(dāng)中，需要合理控制排煙溫度。

1.3 散熱損失超標(biāo)對(duì)加熱爐運(yùn)行效率的影響

散熱損失超標(biāo)也是導(dǎo)致加熱爐效率降低的關(guān)鍵因素。造成這一現(xiàn)象的原因是兩方面的，一方面，在對(duì)加熱爐進(jìn)行設(shè)計(jì)制造的時(shí)候，若沒有對(duì)爐內(nèi)進(jìn)行合理的保溫設(shè)計(jì)，或保溫設(shè)計(jì)與加熱爐的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不匹配，就會(huì)導(dǎo)致加熱爐內(nèi)的散熱標(biāo)準(zhǔn)要高于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，這種情況會(huì)拉低加熱爐的運(yùn)行效率，從第二方面來講，在使用加熱爐的過程之中，若是爐內(nèi)的溫度分布不均勻，會(huì)導(dǎo)致某一部分的散失熱量較高，從而對(duì)加熱爐的整體使用效果產(chǎn)生較大影響。所以，在設(shè)計(jì)加熱爐的過程之中需要對(duì)散熱損失進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)計(jì)算并采取相應(yīng)的保溫措施。

1.4 負(fù)荷對(duì)加熱爐熱效率的影響

在實(shí)際的生產(chǎn)活動(dòng)之中，加熱爐的運(yùn)行負(fù)荷是在實(shí)時(shí)變化的，由于缺乏相應(yīng)的技術(shù)監(jiān)督手段以及技術(shù)檢測(cè)裝備，往往在實(shí)際應(yīng)用過程之中，加熱爐的運(yùn)行效率沒有辦法實(shí)現(xiàn)最大化，同時(shí)，由于加熱爐之中加熱的物質(zhì)具有比較復(fù)雜的組成成分，在長周期的運(yùn)行之下，爐內(nèi)會(huì)產(chǎn)生較為嚴(yán)重的無關(guān)物質(zhì)沉積的現(xiàn)象，這也會(huì)導(dǎo)致其運(yùn)行效率增加，還有些時(shí)候，專業(yè)維護(hù)人員并沒有對(duì)加熱爐進(jìn)行定期的停機(jī)檢查維護(hù)，若不進(jìn)行定期的維護(hù)檢查，就會(huì)導(dǎo)致爐內(nèi)保溫脫離情況的發(fā)生，出現(xiàn)這種情況就會(huì)大大的影響加熱爐的運(yùn)行效率，總的來說，若是加熱爐由于上述原因?qū)е乱恢痹诘拓?fù)荷狀態(tài)下工作，其效率也會(huì)大打折扣。

2 提高加熱爐運(yùn)行效率的措施

2.1 控制過剩的空氣系數(shù)

燃料氣體在燃燒過程中在通常情況下是無法在理論計(jì)算值下完全燃燒的，在這種情況下就需要增加適量的過剩氣體。燃料在燃燒中所使用的實(shí)際空氣量與理論空氣量的比就是過?？諝庀禂?shù)。如果該系數(shù)太大，那么煙氣就會(huì)將較多的過?？諝鉄崃繋ё?。燃料性質(zhì)、燃燒器性能、爐體密封性、加熱爐自身的測(cè)控水平對(duì)過?？諝庀禂?shù)有直接影響。首先從燃料性質(zhì)方面考慮，氣體燃料與空氣發(fā)生反應(yīng)時(shí)需要進(jìn)行相對(duì)精細(xì)的操作，使得氣體燃料與空氣發(fā)生均勻的混合，否則則會(huì)出現(xiàn)火焰發(fā)飄的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象會(huì)大大加大加熱爐安全生產(chǎn)的危險(xiǎn)系數(shù)。

從第二方面燃燒器性能來講，需要盡量保持加熱爐內(nèi)的均勻受熱，這是因?yàn)椋瑸榱吮苊鉅t管長時(shí)間的收到火焰的作用，并且在受熱均勻時(shí)，低氧條件下也可以將反應(yīng)進(jìn)行的相對(duì)完全。燃燒器的能量需要與加熱爐的負(fù)荷進(jìn)行匹配計(jì)算，防止加熱爐內(nèi)出現(xiàn)局部過熱的現(xiàn)象，還需要盡可能地保證爐管表面的均勻熱度。確保燃燒其中的過剩空氣系數(shù)恰當(dāng)，會(huì)大大的提高熱爐的運(yùn)行效率，為達(dá)到這一效果，可以在工程作業(yè)過程之中對(duì)燃燒器的風(fēng)門開度進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)與控制。

第三方面，從爐體密封性能這一方面來看，由于在某些時(shí)刻需要在負(fù)壓的狀態(tài)下對(duì)加熱爐進(jìn)行相關(guān)操作，這時(shí)若是加熱爐爐體的密封性能達(dá)不到相關(guān)的要求，就會(huì)使得部分空氣進(jìn)入到爐內(nèi)之中，這會(huì)對(duì)燃燒器之內(nèi)所發(fā)生的燃燒反應(yīng)造成影響，在一定概率上會(huì)使得輻射段的煙氣具有比較高的含氧量。在看火孔打開的情況下也會(huì)導(dǎo)致空氣進(jìn)入使得加熱爐運(yùn)行效率大大下降，基于此，需要在生產(chǎn)操作之中嚴(yán)格遵守規(guī)范要求，及時(shí)關(guān)閉看火孔，控制過?？諝庀禂?shù)。

2.2 控制排煙溫度

從目前的技術(shù)能力來看，想要合理的控制排煙溫度，最好的方法就是將節(jié)能涂料涂刷到加熱爐之上，使得爐管自身對(duì)于輻射的吸收效率進(jìn)一步提高，這樣就從側(cè)面降低了排煙溫度，同樣的是，將遠(yuǎn)紅外節(jié)能涂料涂刷到加熱爐的受熱表面之上，受熱面對(duì)于輻射的吸收率也會(huì)提高，排煙溫度也會(huì)得到降低。從另一個(gè)角度考慮，想要進(jìn)一步降低排煙溫度還可以設(shè)置有效的煙道調(diào)節(jié)擋板，煙道擋板主要是利用了加熱爐內(nèi)的壓力控制遠(yuǎn)離，避免加熱爐內(nèi)出現(xiàn)大程度的負(fù)壓，通過這種手段對(duì)爐內(nèi)的壓力進(jìn)行調(diào)控，從而對(duì)于進(jìn)入爐內(nèi)的空氣質(zhì)量流量進(jìn)行合理調(diào)控。在加熱爐的實(shí)際運(yùn)行過程當(dāng)中，需對(duì)其擋板開度進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而達(dá)到控制排煙溫度的目的。

2.3 減少散熱損失

想要減少散熱損失，可以從兩方面著手。第一個(gè)方面，可以在設(shè)計(jì)加熱爐的時(shí)候增強(qiáng)對(duì)其爐內(nèi)保溫程度參數(shù)的確定，降低加熱爐內(nèi)的熱損失，從保溫材料的選擇來看，可以盡量選擇高溫輻射材料，進(jìn)一步增強(qiáng)爐內(nèi)的隔熱能力，減少熱量的散失。第二，定期檢查并維修加熱管路，在使用周期較長后，需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期的維護(hù)，檢查保溫材料是否在使用的過程之中出現(xiàn)脫落等現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決問題，減少散熱損失。

2.4 合理控制加熱爐熱負(fù)荷

加熱爐作為煉油裝置系統(tǒng)的主要部件之一，其特點(diǎn)就是在不同的換熱過程之中熱負(fù)荷也會(huì)發(fā)生改變，在最近紀(jì)念，石油加工的換熱流程進(jìn)行了相關(guān)的調(diào)整，整體煉油裝置的性能發(fā)生了改變。增強(qiáng)了換熱終溫，減少了加熱爐內(nèi)部對(duì)于燃料的消耗。除此之外，及時(shí)的清洗冷環(huán)設(shè)備，定期維護(hù)檢修管束，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決問題，用新型的陶瓷纖維保溫材料對(duì)以往材料進(jìn)行替換，據(jù)可以達(dá)到合理控制加熱爐熱負(fù)荷的效果，進(jìn)一步提高加熱爐的運(yùn)行效率。

3 結(jié)束語

總的來說，想要進(jìn)一步提高石油開采效率，就需要進(jìn)一步提高加熱爐的運(yùn)行效率，可以采用控制過剩的空氣系數(shù)、合理控制加熱爐熱負(fù)荷、控制排煙溫度、減少熱損失這幾個(gè)角度進(jìn)行考量，采取涂抹節(jié)能涂料，設(shè)置調(diào)節(jié)煙道擋板等手段控制加熱爐的運(yùn)行狀態(tài)，從而增強(qiáng)加熱爐的運(yùn)行效率，提高石油開采生產(chǎn)作業(yè)的總體效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]王張，宏英.提高轉(zhuǎn)油站加熱爐運(yùn)行效率技術(shù)研究[J].石油石化節(jié)能，2016，6（8）：18-20.