加热炉操作与维护.ppt

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1、集输加热设备集输加热设备加热炉是将燃料燃烧产生的热量传给被加加热炉是将燃料燃烧产生的热量传给被加热介质而使其温度升高的一种加热设备热介质而使其温度升高的一种加热设备。它被广泛应用于油气集输系统中，将原油、它被广泛应用于油气集输系统中，将原油、天然气及其油井产物加热至工艺所要求的天然气及其油井产物加热至工艺所要求的温度，以便进行输送、沉降、分离、脱水温度，以便进行输送、沉降、分离、脱水和进行原油稳定等。和进行原油稳定等。第一页，编辑于星期六：十七点 五十二分。（1 1）单台热负荷小，一般不超过）单台热负荷小，一般不超过4000kW4000kW。（2 2）被加热介质流量大，要求压力降小。）被加热介

2、质流量大，要求压力降小。（3 3）被加热介质温升小，一般为）被加热介质温升小，一般为3030左右。左右。（4 4）介质在炉内不产生相变。）介质在炉内不产生相变。（5 5）操作条件不稳定，热负荷波动较大。）操作条件不稳定，热负荷波动较大。（6 6）连续运行、操作及检修条件差。）连续运行、操作及检修条件差。（7 7）同一型号加热炉使用数量多。）同一型号加热炉使用数量多。（8 8）燃料多为原油或天然气。）燃料多为原油或天然气。油气集输加热炉的特点：油气集输加热炉的特点：第二页，编辑于星期六：十七点 五十二分。一、加热炉分类一、加热炉分类（一）按结构形式分类（一）按结构形式分类（1 1）管式加热炉：）

3、管式加热炉：立式圆筒形管式加热炉立式圆筒形管式加热炉卧式圆筒形管式加热炉。卧式圆筒形管式加热炉。（2 2）火筒式加热炉：）火筒式加热炉：火筒式直接加热炉火筒式直接加热炉火筒式间接加热炉。火筒式间接加热炉。第三页，编辑于星期六：十七点 五十二分。（二）按被加热介质分类（二）按被加热介质分类（1 1）原油加热炉）原油加热炉 （2 2）天然气加热炉）天然气加热炉（3 3）含水原油加热炉）含水原油加热炉 （4 4）掺热水加热炉）掺热水加热炉第四页，编辑于星期六：十七点 五十二分。（三）按使用燃料分类（三）按使用燃料分类（1 1）燃油加热炉）燃油加热炉 （2 2）燃气加热炉）燃气加热炉（3 3）油气两用

4、加热炉）油气两用加热炉第五页，编辑于星期六：十七点 五十二分。（四）按燃烧（四）按燃烧（炉膛压力炉膛压力）方式分类方式分类（1 1）负压燃烧加热炉）负压燃烧加热炉（2 2）微正压燃烧加热炉）微正压燃烧加热炉第六页，编辑于星期六：十七点 五十二分。（五）按加热炉的作用分类（五）按加热炉的作用分类（1 1）单井计量用加热炉）单井计量用加热炉 （2 2）（电）电）脱水用加热炉脱水用加热炉（3 3）热化学沉降用加热炉）热化学沉降用加热炉（4 4）原油外输加热炉）原油外输加热炉第七页，编辑于星期六：十七点 五十二分。二、加热炉的主要技术参数二、加热炉的主要技术参数单位时间炉内（单位时间炉内（被加热被加热

5、）介质吸收有效热）介质吸收有效热量的能力称为热负荷，单位为量的能力称为热负荷，单位为kWkW。加热炉设计图样或铭牌上标注的热负荷称加热炉设计图样或铭牌上标注的热负荷称为为额定热负荷额定热负荷。根据实际运行参数用热平衡公式计算求得根据实际运行参数用热平衡公式计算求得的热负荷称为的热负荷称为运行热负荷运行热负荷。运行热负荷一般不大于额定热负荷运行热负荷一般不大于额定热负荷。（一）热负荷（一）热负荷第八页，编辑于星期六：十七点 五十二分。油田油田油气集输中使用的加热炉油气集输中使用的加热炉其其单台热负单台热负荷小荷小，一般不超过，一般不超过4000kW4000kW，但由于操作条，但由于操作条件不稳定

6、，件不稳定，热负荷波动较大热负荷波动较大。第九页，编辑于星期六：十七点 五十二分。加热炉总热负荷公式为加热炉总热负荷公式为Q=QQ=QR R+Q+Qc c+Q+Qe e式中式中 Q Q 加热炉总热负荷，加热炉总热负荷，kWkW；Q QR R辐射室热负荷，辐射室热负荷，kWkW；Q Qc c对流室热负荷，对流室热负荷，kWkW；Q Qe e其他热负荷，其他热负荷，kWkW。第十页，编辑于星期六：十七点 五十二分。（二）热效率（二）热效率加热炉输出有效热量与供给热量之比的百加热炉输出有效热量与供给热量之比的百分数叫热效率分数叫热效率。它是热量被利用的有效程。它是热量被利用的有效程度的一个重要参数。

7、度的一个重要参数。在额定热负荷时按设计参数计算求得的热在额定热负荷时按设计参数计算求得的热效率称为设计热效率效率称为设计热效率。而而在加热炉运行条件下测试求得的热效率在加热炉运行条件下测试求得的热效率称为运行热效率称为运行热效率。热效率计算公式为：。热效率计算公式为：第十一页，编辑于星期六：十七点 五十二分。式中式中 加热炉热效率，加热炉热效率，%；Q Qe e每小时加热炉有效利用的热量，每小时加热炉有效利用的热量，kWkW；Q Q0 0每小时供给加热炉的热量，每小时供给加热炉的热量，kWkW；Q Qn n加热炉的热损失，加热炉的热损失，kWkW。第十二页，编辑于星期六：十七点 五十二分。（三

8、）流量（三）流量单位时间内通过加热炉被加热介质的量称单位时间内通过加热炉被加热介质的量称为流量，其单位一般为为流量，其单位一般为t/ht/h或或m m3 3/h/h。（四）压力降（四）压力降压力降是指被加热介质通过加热炉所造成压力降是指被加热介质通过加热炉所造成的压力损失。的压力损失。第十三页，编辑于星期六：十七点 五十二分。（五）压力（五）压力管式加热炉只有炉管承受设计内压力，管式加热炉只有炉管承受设计内压力，故故管式加热炉的压力一般指管程压力管式加热炉的压力一般指管程压力；火筒式直接加热炉仅火筒承受外压力，壳火筒式直接加热炉仅火筒承受外压力，壳程承受内压力；程承受内压力；而火筒式间接加热炉

9、的壳程、管程均承受而火筒式间接加热炉的壳程、管程均承受工艺设计所需压力。工艺设计所需压力。第十四页，编辑于星期六：十七点 五十二分。（六）温度（六）温度加热炉的温度指标主要有加热炉的温度指标主要有被加热介质进口被加热介质进口温度温度、出口温度出口温度、炉膛温度炉膛温度和和排烟温度排烟温度。加热原油及油井产物时一般由加热原油及油井产物时一般由40 40 加热到加热到70 70 左右左右。加热炉炉膛温度值一般在加热炉炉膛温度值一般在750850 750850；排烟温度则为排烟温度则为160250 160250 左右。左右。第十五页，编辑于星期六：十七点 五十二分。（七）过剩空气系数（七）过剩空气系

10、数 单位质量（体积）燃料完全燃烧所需要的空单位质量（体积）燃料完全燃烧所需要的空气量气量称为理论空气量称为理论空气量。燃料在燃烧过程中，由。燃料在燃烧过程中，由于燃料和空气常常不能均匀混合，燃料完全于燃料和空气常常不能均匀混合，燃料完全燃烧实际需要的空气量要大于理论空气量。燃烧实际需要的空气量要大于理论空气量。燃料燃烧实际需要的空气量称为燃料燃烧实际需要的空气量称为实际空气量。实际空气量。实际空气量与理论空气量之比称为实际空气量与理论空气量之比称为过剩空气系过剩空气系数数。其计算公式为：。其计算公式为：第十六页，编辑于星期六：十七点 五十二分。式中 过剩空气系数过剩空气系数 L L实际空气量实

11、际空气量 L L0 0理论空气量理论空气量第十七页，编辑于星期六：十七点 五十二分。过剩空气系数过小过剩空气系数过小，则导致燃料燃烧不完，则导致燃料燃烧不完全，效率下降；全，效率下降；过剩空气系数过大过剩空气系数过大，则燃料燃烧产生的热，则燃料燃烧产生的热量用来加热多余空气，排烟热损失增加，量用来加热多余空气，排烟热损失增加，炉效下降。炉效下降。油田生产中，一般过剩空气系数控制在油田生产中，一般过剩空气系数控制在1.11.31.11.3之间。之间。第十八页，编辑于星期六：十七点 五十二分。（八）加热炉热平衡方程（八）加热炉热平衡方程加热炉热平衡方程：加热炉热平衡方程：Q=Q Q=Q1 1+Q+

12、Q2 2+Q+Q3 3+Q+Q4 4+Q+Q5 5式中式中 QQ燃料完全燃烧产生的热量，燃料完全燃烧产生的热量，kJ/kgkJ/kg或或kJ/mkJ/m3 3；Q Q1 1被加热介质吸收的热量，被加热介质吸收的热量，kJ/kg kJ/kg或或kJ/mkJ/m3 3 ；Q Q2 2排烟损失的热量，排烟损失的热量，kJ/kg kJ/kg或或kJ/mkJ/m3 3 ；Q Q3 3燃料未完全燃烧损失的热量，燃料未完全燃烧损失的热量，kJ/kg kJ/kg或或kJ/mkJ/m3 3 ；Q Q4 4飞灰和灰渣中带有的可燃物造成飞灰和灰渣中带有的可燃物造成 的热损失的热损失kJ/kgkJ/kg或或kJ/mk

13、J/m3 3;Q Q5 5加热炉炉体散失的热损失，加热炉炉体散失的热损失，kJ/kg kJ/kg或或kJ/mkJ/m3 3 。第十九页，编辑于星期六：十七点 五十二分。三、管式加热炉三、管式加热炉（一）结构及工作原理（一）结构及工作原理1 1、结构、结构管式加热炉是在管式加热炉是在炉内设置一定数量的炉管，炉内设置一定数量的炉管，被加热介质在炉管内连续流过被加热介质在炉管内连续流过，通过炉管，通过炉管管壁将在燃烧室内燃烧的燃料产生的热量管壁将在燃烧室内燃烧的燃料产生的热量传给被加热介质而使其温度升高的一中炉传给被加热介质而使其温度升高的一中炉型。管式加热炉种类较多，目前在油田广型。管式加热炉种类

14、较多，目前在油田广泛应用的一中型式是卧室圆筒形管式加热泛应用的一中型式是卧室圆筒形管式加热炉。以炉。以GW1000Y/6.4YGW1000Y/6.4Y加热炉为例对管加热炉为例对管式加热炉的结构作简要介绍式加热炉的结构作简要介绍第二十页，编辑于星期六：十七点 五十二分。第二十一页，编辑于星期六：十七点 五十二分。（1 1）辐射室）辐射室辐射室是炉内火焰与高温烟气以辐射传热辐射室是炉内火焰与高温烟气以辐射传热为主进行热交换的空间。它一般为主进行热交换的空间。它一般兼作燃烧兼作燃烧室室。辐射室由钢制卧式圆筒内衬以轻质耐。辐射室由钢制卧式圆筒内衬以轻质耐火火、保温材料制成，沿内壁圆周方向敷设保温材料制

15、成，沿内壁圆周方向敷设着炉管。辐射室是整个管式加热炉主要的着炉管。辐射室是整个管式加热炉主要的热交换区域，也是炉内温度最高的地方。热交换区域，也是炉内温度最高的地方。第二十二页，编辑于星期六：十七点 五十二分。第二十三页，编辑于星期六：十七点 五十二分。（2 2）对流室）对流室对流室是以对流传热为主的部分，对流室是以对流传热为主的部分，一般为一般为矩形钢结构承重，布置对流管矩形钢结构承重，布置对流管内衬以轻质内衬以轻质耐火保温材料。耐火保温材料。（3 3）辐射室烟道）辐射室烟道辐射室烟道是辐射室烟道是将烟气由辐射室导入对流室将烟气由辐射室导入对流室并将辐射室与对流室分开并将辐射室与对流室分开而

16、设置的通道，而设置的通道，一般为半圆形。一般为半圆形。第二十四页，编辑于星期六：十七点 五十二分。（4 4）弯头箱）弯头箱弯头箱是指将炉管弯头与烟气隔开的封闭弯头箱是指将炉管弯头与烟气隔开的封闭箱体，一般分辐射室弯头箱和对流室弯头箱体，一般分辐射室弯头箱和对流室弯头箱；有的管式加热炉不设置弯头箱。箱；有的管式加热炉不设置弯头箱。（5 5）炉管）炉管炉管是管式加热炉的受热面。炉管是管式加热炉的受热面。它要求能承受一定的内压力和温度，一般它要求能承受一定的内压力和温度，一般由（由（耐热耐热）裂化钢管焊制。）裂化钢管焊制。其直径、壁厚及材质由工艺计算和机械强其直径、壁厚及材质由工艺计算和机械强度计算

17、确定。度计算确定。第二十五页，编辑于星期六：十七点 五十二分。第二十六页，编辑于星期六：十七点 五十二分。布置在辐射室内以吸收辐射热为主的炉管布置在辐射室内以吸收辐射热为主的炉管叫叫辐射炉管辐射炉管，布置在对流室内以对流传热，布置在对流室内以对流传热为主的管束则称为主的管束则称对流炉管对流炉管。辐射炉管一般为辐射炉管一般为1212管程，直径较大，常用管程，直径较大，常用的辐射炉管外直径为的辐射炉管外直径为114mm114mm、127mm 127mm、152mm152mm。对流炉管则一般直径较小，常用炉管外直对流炉管则一般直径较小，常用炉管外直径规格为径规格为60mm60mm、89mm 89mm

18、、114mm 114mm。为了加强对流传热系数，有时为了加强对流传热系数，有时采用钉头管采用钉头管和翅片管作对流炉管和翅片管作对流炉管。第二十七页，编辑于星期六：十七点 五十二分。翅片式对流炉管钉头式对流炉管钉头式对流炉管第二十八页，编辑于星期六：十七点 五十二分。（6 6）燃烧器）燃烧器 燃烧器是将燃料和助燃空气混合并按所需流燃烧器是将燃料和助燃空气混合并按所需流速集中喷入加热炉内进行燃烧的装置。速集中喷入加热炉内进行燃烧的装置。油油田加热炉应用较多的为油燃烧器和天然气田加热炉应用较多的为油燃烧器和天然气燃烧器燃烧器。（7 7）烟囱）烟囱烟囱的作用是将炉内烟囱的作用是将炉内（废烟气排入大气）

19、（废烟气排入大气）并产生抽力以使助燃空气进入燃烧器。烟并产生抽力以使助燃空气进入燃烧器。烟囱高度及直径由燃烧方式及炉内阻力确定，囱高度及直径由燃烧方式及炉内阻力确定，同时还同时还应符合环保要求应符合环保要求。第二十九页，编辑于星期六：十七点 五十二分。第三十页，编辑于星期六：十七点 五十二分。（8 8）吹灰器）吹灰器吹灰器是指利用压缩空气或过热蒸汽作为吹灰器是指利用压缩空气或过热蒸汽作为介质吹扫对流炉管上积灰的装置。介质吹扫对流炉管上积灰的装置。若对流若对流炉管采用翅片管或钉头管时必须采用吹灰炉管采用翅片管或钉头管时必须采用吹灰器。若采用光管则一般不设置吹灰器。器。若采用光管则一般不设置吹灰器

20、。第三十一页，编辑于星期六：十七点 五十二分。固定式吹灰器固定式吹灰器超声波吹灰器第三十二页，编辑于星期六：十七点 五十二分。（9 9）防爆门、看火门、人孔门）防爆门、看火门、人孔门防爆门的作用是在发生爆燃等意外事故炉防爆门的作用是在发生爆燃等意外事故炉膛内压力瞬时升高时，使炉内气体自动排膛内压力瞬时升高时，使炉内气体自动排出的装置。看火门的作用是观察炉内火焰、出的装置。看火门的作用是观察炉内火焰、炉管、炉衬状况。炉管、炉衬状况。人孔门是供检查人员进入炉内的孔门。人孔门是供检查人员进入炉内的孔门。第三十三页，编辑于星期六：十七点 五十二分。防爆门防爆门第三十四页，编辑于星期六：十七点 五十二分

21、。看火孔看火孔第三十五页，编辑于星期六：十七点 五十二分。（1010）温度、压力测点。）温度、压力测点。温度、压力测点主要是包括炉膛温度、排烟温温度、压力测点主要是包括炉膛温度、排烟温度、介质进出口温度测点和炉膛压力、介质进度、介质进出口温度测点和炉膛压力、介质进出口压力测点。出口压力测点。第三十六页，编辑于星期六：十七点 五十二分。四、火筒式加热炉四、火筒式加热炉火筒式加热炉是指石油工业生产中，在火筒式加热炉是指石油工业生产中，在金金属圆筒壳体内设置火筒传递热量的一种专属圆筒壳体内设置火筒传递热量的一种专用设备用设备。它分为。它分为火筒式直接加热炉和火筒火筒式直接加热炉和火筒式间接加热炉式间

22、接加热炉。第三十七页，编辑于星期六：十七点 五十二分。火筒式直接加热炉火筒式直接加热炉火筒式直接加热炉是被加热介质在壳体内火筒式直接加热炉是被加热介质在壳体内由火筒直接加热的火筒式加热炉称为火筒由火筒直接加热的火筒式加热炉称为火筒式直接加热炉，简称火筒炉（包括具有加式直接加热炉，简称火筒炉（包括具有加热和其他功能的合一装置）。热和其他功能的合一装置）。第三十八页，编辑于星期六：十七点 五十二分。火筒式简介加热炉火筒式简介加热炉火筒式间接加热炉是火筒式间接加热炉是被加热介质在壳体内被加热介质在壳体内的盘管的盘管（由钢管和管件组件焊制成的传热（由钢管和管件组件焊制成的传热元件）中，由中间载体加热，

23、而中间载热元件）中，由中间载体加热，而中间载热体由火筒直接加热的火筒式加热炉成为火体由火筒直接加热的火筒式加热炉成为火筒式间接加热炉。筒式间接加热炉。第三十九页，编辑于星期六：十七点 五十二分。第四十页，编辑于星期六：十七点 五十二分。火筒炉火筒炉第四十一页，编辑于星期六：十七点 五十二分。（一）火筒炉（一）火筒炉1 1、火筒炉的特点、火筒炉的特点火筒炉的特点是在炉内设置火管和烟管，火筒炉的特点是在炉内设置火管和烟管，被加热介质在炉内连续流过，通过火管和被加热介质在炉内连续流过，通过火管和烟管将在炉膛（火管）内燃料燃烧产生的烟管将在炉膛（火管）内燃料燃烧产生的热量传递给被加热介质而使其温度升高

24、的热量传递给被加热介质而使其温度升高的一种炉型。火筒炉是直接式加热炉，如图一种炉型。火筒炉是直接式加热炉，如图2-272-27所示所示第四十二页，编辑于星期六：十七点 五十二分。2 2、火筒炉的结构及原理、火筒炉的结构及原理被加热液体从进液分配管的布液孔进入加被加热液体从进液分配管的布液孔进入加热炉的底部，自上而下均匀淹没火管和烟热炉的底部，自上而下均匀淹没火管和烟管，吸收炉膛（火管）内燃料燃烧产生的管，吸收炉膛（火管）内燃料燃烧产生的热量，升温后的液体从加热炉的顶部出液热量，升温后的液体从加热炉的顶部出液口流出炉外。口流出炉外。火筒炉主要优点是压力降特别小，耗钢量火筒炉主要优点是压力降特别小

25、，耗钢量少，结构简单。其缺点是适应性差。少，结构简单。其缺点是适应性差。第四十三页，编辑于星期六：十七点 五十二分。火筒炉的结构火筒炉的结构（1 1）壳体：壳体用来盛装被加热介质的圆）壳体：壳体用来盛装被加热介质的圆筒形压力容器。筒形压力容器。（2 2）火管：火管即）火管：火管即炉膛，也称辐射段炉膛，也称辐射段，是，是燃料燃烧并释放出热量的地方。热量以辐燃料燃烧并释放出热量的地方。热量以辐射放射通过火管壁传给管外的液体，使之射放射通过火管壁传给管外的液体，使之受热升温。受热升温。第四十四页，编辑于星期六：十七点 五十二分。（3 3）烟管：烟管也称对流段。高温烟气）烟管：烟管也称对流段。高温烟气

26、进入烟管，以对流和辐射换热的方式将热进入烟管，以对流和辐射换热的方式将热量传给管外的液体。量传给管外的液体。（4 4）进液分配管：液体通过进液分配管）进液分配管：液体通过进液分配管上均匀分布置的布液孔分配到火管底部，上均匀分布置的布液孔分配到火管底部，使液体由上而下绕流火管和烟管，吸热升使液体由上而下绕流火管和烟管，吸热升温后从出液口流出。温后从出液口流出。（5 5）烟箱：烟箱即用钢板焊接的半圆形）烟箱：烟箱即用钢板焊接的半圆形集烟箱，是烟气汇集排出的通道。集烟箱，是烟气汇集排出的通道。第四十五页，编辑于星期六：十七点 五十二分。（6 6）烟囱：烟囱通常用钢板焊制，是通风）烟囱：烟囱通常用钢板

27、焊制，是通风和排烟的装置，（和排烟的装置，（烟囱的下半部通常内衬烟囱的下半部通常内衬耐火和绝热材料耐火和绝热材料）。）。（7 7）人孔：人孔是由钢管和半球形封头组）人孔：人孔是由钢管和半球形封头组合的部件，是检修炉内构件的通道。合的部件，是检修炉内构件的通道。（8 8）防爆门：防爆门是由用钢管和钢板制）防爆门：防爆门是由用钢管和钢板制成，是加热炉一旦发生爆燃时，卸放炉内成，是加热炉一旦发生爆燃时，卸放炉内压力的安全装置。压力的安全装置。（9 9）鞍式支座：鞍式支座是由钢板焊制，）鞍式支座：鞍式支座是由钢板焊制，是炉子的全部重量的支承件。是炉子的全部重量的支承件。第四十六页，编辑于星期六：十七点

28、 五十二分。（二）二合一加热炉（二）二合一加热炉二合一加热炉广泛用于油田转油站，属于二合一加热炉广泛用于油田转油站，属于火筒炉的一种，是火筒炉的一种，是加热、缓冲两项功能合加热、缓冲两项功能合二为一的加热设备简称二合一加热炉二为一的加热设备简称二合一加热炉。该。该装置以隔板为界划分为加热段和缓冲段两装置以隔板为界划分为加热段和缓冲段两部分。加热段由火筒式加热炉组成，它通部分。加热段由火筒式加热炉组成，它通过火管（过火管（燃烧室燃烧室）和烟管将燃料燃烧产生）和烟管将燃料燃烧产生的热量传给进入加热段的含油污水。缓冲的热量传给进入加热段的含油污水。缓冲段有足够的容积（段有足够的容积（液位液位）为外输

29、泵平稳供）为外输泵平稳供液。液。第四十七页，编辑于星期六：十七点 五十二分。1 1、二合一加热炉的结构及原理、二合一加热炉的结构及原理二合一加热炉的结构如图二合一加热炉的结构如图2-282-28所示。来液所示。来液首先进入加热段，从进液分配管的布液孔首先进入加热段，从进液分配管的布液孔流出，流出，自上而下均匀淹没火管和烟管自上而下均匀淹没火管和烟管；燃；燃料燃烧产生的热量传给液体使液体升温。料燃烧产生的热量传给液体使液体升温。液体溢过隔板进入缓冲段。在缓冲段，防液体溢过隔板进入缓冲段。在缓冲段，防冲板和挡板之间的区域液体相对宁静，油冲板和挡板之间的区域液体相对宁静，油水发生重力分离，上部分聚集

30、油，定期用水发生重力分离，上部分聚集油，定期用收油泵把油收走。水通过挡板的底部进入收油泵把油收走。水通过挡板的底部进入集水区，通过出水管排除炉外。集水区，通过出水管排除炉外。第四十八页，编辑于星期六：十七点 五十二分。平衡管阀用于不同加热炉间的压力平衡，以平衡管阀用于不同加热炉间的压力平衡，以使各炉间处理量的平衡。使各炉间处理量的平衡。燃烧室燃烧室第四十九页，编辑于星期六：十七点 五十二分。（1 1）隔板。）隔板。隔板把加热段和缓冲段分成两部分。隔板的上部使加隔板把加热段和缓冲段分成两部分。隔板的上部使加热段和缓冲段连通，其余部分和壳体焊接。隔板上部热段和缓冲段连通，其余部分和壳体焊接。隔板上

31、部水平高度要高出烟管最上面，使火管和烟管始终在液水平高度要高出烟管最上面，使火管和烟管始终在液面以下，以保证加热炉安全运行。面以下，以保证加热炉安全运行。（2 2）防冲板。）防冲板。加热段的热水溢过隔板进入缓冲段时，由于水体动荡，加热段的热水溢过隔板进入缓冲段时，由于水体动荡，油水不易分离。有了防冲板后，防冲板与挡板之间形油水不易分离。有了防冲板后，防冲板与挡板之间形成相对宁静的沉降环境，油水发生重力分离，油聚集成相对宁静的沉降环境，油水发生重力分离，油聚集在防冲板与挡板之间。在防冲板与挡板之间。（3 3）挡板。）挡板。挡板的两侧与壳体焊接，上下开口。油水分离后的水挡板的两侧与壳体焊接，上下开

32、口。油水分离后的水从挡板的下部开口进入由挡板和壳体组成的集水区。从挡板的下部开口进入由挡板和壳体组成的集水区。第五十页，编辑于星期六：十七点 五十二分。（4 4）液位继电器。）液位继电器。用浮球带动液位继电器，用于液面的高液用浮球带动液位继电器，用于液面的高液位报警和低液位报警。位报警和低液位报警。当几台二合一加热炉并联运行时，用平衡当几台二合一加热炉并联运行时，用平衡管把几台二合一加热炉的液面上部空间连管把几台二合一加热炉的液面上部空间连通起来，使液面上部空间的气体压力相同，通起来，使液面上部空间的气体压力相同，保证几台二合一加热炉缓冲段的液面高度保证几台二合一加热炉缓冲段的液面高度相同相同

33、。第五十一页，编辑于星期六：十七点 五十二分。第五十二页，编辑于星期六：十七点 五十二分。第五十三页，编辑于星期六：十七点 五十二分。1燃料总阀；2二级合风；3一级合风；4燃烧器；5耐火燃烧道；6鞍式支座；7火筒；8火筒烟管；9加热盘管；10壳体；11排污阀；12人孔；13出液阀；14连通阀；15进液阀；16温度计；17压力表；18加水阀；19放空阀；20温度变送器；21安全阀；22烟道挡板；23烟囱；24烟箱；25防爆门；26燃料阀第五十四页，编辑于星期六：十七点 五十二分。水套炉按壳程承压的高低，将水套炉分水套炉按壳程承压的高低，将水套炉分为以下几种；为以下几种；（1 1）承压水套炉）承压

34、水套炉壳程最高工作压力不小于壳程最高工作压力不小于0.1MPa0.1MPa（表压，不含液体静压力）。（表压，不含液体静压力）。（2 2）常压水套炉）常压水套炉壳程最高工作压力小于壳程最高工作压力小于0.1MPa0.1MPa。水套炉具有效率高、便于操作管理、安全可水套炉具有效率高、便于操作管理、安全可靠等特点。水套式加热炉主要是在水套炉靠等特点。水套式加热炉主要是在水套炉内加入水，为水套炉容积的内加入水，为水套炉容积的1/2-2/31/2-2/3。燃料。燃料燃烧产生的热量通过火管和烟管传给传热燃烧产生的热量通过火管和烟管传给传热介质介质水，热水再把热量传给加热盘管内水，热水再把热量传给加热盘管内

35、的被加热介质。如图的被加热介质。如图2-292-29所示。所示。第五十五页，编辑于星期六：十七点 五十二分。1.1.水套炉的结构及工作原理水套炉的结构及工作原理 （1 1）水套炉的结构。）水套炉的结构。壳体。壳体。壳体是组成水套炉的主体部分，由碳钢钢板壳体是组成水套炉的主体部分，由碳钢钢板焊制而成。它能承受一定的内压力和温度，并焊制而成。它能承受一定的内压力和温度，并具有可容纳内部构件和一定水量的容积。具有可容纳内部构件和一定水量的容积。支座。支座。支座用于支承水套炉壳体，一般采用鞍式支座用于支承水套炉壳体，一般采用鞍式支座。支座。第五十六页，编辑于星期六：十七点 五十二分。火筒烟管。火筒烟管

36、。火筒烟管是火筒式加热炉的传热面，一般为火筒烟管是火筒式加热炉的传热面，一般为U U型型结构，个别是由一个主火筒和几个副火筒或细结构，个别是由一个主火筒和几个副火筒或细烟管组成。火筒部分以辐射传热为主，烟管部烟管组成。火筒部分以辐射传热为主，烟管部分以对流传热为主。火筒烟管由锅炉钢焊制而分以对流传热为主。火筒烟管由锅炉钢焊制而成，要求能承受设计外压力和高温。成，要求能承受设计外压力和高温。第五十七页，编辑于星期六：十七点 五十二分。盘管。盘管。盘管是水套炉的受热面，由无缝钢管和弯头焊盘管是水套炉的受热面，由无缝钢管和弯头焊成。根据工艺要求，可以是一组，也可以是多成。根据工艺要求，可以是一组，也

37、可以是多组。盘管的直径和壁厚由工艺计算和强度计算组。盘管的直径和壁厚由工艺计算和强度计算求得。常用的水套炉盘管直径规格为求得。常用的水套炉盘管直径规格为48mm48mm、60mm60mm、89mm89mm、114mm 114mm和和159mm159mm。第五十八页，编辑于星期六：十七点 五十二分。燃烧器。燃烧器。燃烧器作用与管式加热炉相同。燃烧器作用与管式加热炉相同。烟囱。烟囱。烟囱的作用与管式加热炉相同。烟囱的作用与管式加热炉相同。安全附件。安全附件。安全附件主要包括安全附件主要包括压力表，水位计，安全阀等压力表，水位计，安全阀等。它们是保证水套炉安全运行的重要部件。它们是保证水套炉安全运行

38、的重要部件。另外，另外，水套炉还设有加水阀、放空阀、排污阀水套炉还设有加水阀、放空阀、排污阀等。等。第五十九页，编辑于星期六：十七点 五十二分。梯子平台。梯子平台。梯子平台供水套炉检修和更换阀件使用。梯子平台供水套炉检修和更换阀件使用。保温防护层。保温防护层。保温防护层一般由轻质绝热材料组成，其保温防护层一般由轻质绝热材料组成，其作用是减少炉体的散热损失。作用是减少炉体的散热损失。火筒炉与水套炉在结构上的不同之处是火火筒炉与水套炉在结构上的不同之处是火筒炉没有盘管，被加热介质直接进入壳体筒炉没有盘管，被加热介质直接进入壳体由火筒烟管对其进行直接加热由火筒烟管对其进行直接加热。第六十页，编辑于星

39、期六：十七点 五十二分。七、燃烧器及换热器七、燃烧器及换热器 （一）燃烧器（一）燃烧器 燃烧器是加热炉最重要的部件之一。燃烧器是加热炉最重要的部件之一。它的作用是将燃料和空气按比例混合后它的作用是将燃料和空气按比例混合后喷入加热炉炉膛内进行燃烧。加热炉运喷入加热炉炉膛内进行燃烧。加热炉运行状况如何，主要取决于燃烧器的性能行状况如何，主要取决于燃烧器的性能及其与加热器的匹配状况。及其与加热器的匹配状况。第六十一页，编辑于星期六：十七点 五十二分。1 1、燃烧器及分类、燃烧器及分类 把燃料油或燃气和空气按一定比例混合，把燃料油或燃气和空气按一定比例混合，以一定的速度和方向喷射而得到的稳定和高以一定

40、的速度和方向喷射而得到的稳定和高效的燃烧火炬的设备成为燃烧器。其分类方效的燃烧火炬的设备成为燃烧器。其分类方法如下：法如下：（1 1）按燃料分类燃烧器可分为燃油燃烧器、）按燃料分类燃烧器可分为燃油燃烧器、燃气燃烧器。燃气燃烧器。（2 2）按通风方式分类燃烧器可分为自然）按通风方式分类燃烧器可分为自然供风燃烧器、鼓风式燃烧器。供风燃烧器、鼓风式燃烧器。第六十二页，编辑于星期六：十七点 五十二分。（3 3）按燃烧方式分类燃烧器可分为扩散）按燃烧方式分类燃烧器可分为扩散式燃烧器、大气式燃烧器、无焰式燃烧器。式燃烧器、大气式燃烧器、无焰式燃烧器。由于油田加热炉主要采用原油和天然气由于油田加热炉主要采用

41、原油和天然气作为燃料，故燃烧器主要采用天然气燃烧作为燃料，故燃烧器主要采用天然气燃烧器、油燃烧器和油气联合燃烧器。器、油燃烧器和油气联合燃烧器。第六十三页，编辑于星期六：十七点 五十二分。2 2、天然气燃烧器、天然气燃烧器 油田应用较广的天然气燃烧器有扩散式燃烧器和大气油田应用较广的天然气燃烧器有扩散式燃烧器和大气式燃烧器。式燃烧器。（1 1）扩散式燃烧器）扩散式燃烧器燃料着火前不与助燃的空气混合，只有二次风没有一次燃料着火前不与助燃的空气混合，只有二次风没有一次风风一般适用于热负荷较大的燃气加热炉。它的优点是燃烧一般适用于热负荷较大的燃气加热炉。它的优点是燃烧稳定，不回火，调节比大；对燃料气

42、质量及压力要求不稳定，不回火，调节比大；对燃料气质量及压力要求不苛刻。其缺点是过剩空气系数较大。苛刻。其缺点是过剩空气系数较大。第六十四页，编辑于星期六：十七点 五十二分。第六十五页，编辑于星期六：十七点 五十二分。（2 2）大气式燃烧器）大气式燃烧器燃料着火前与部分空气混合，其余空气在着燃料着火前与部分空气混合，其余空气在着火后由二次风解决火后由二次风解决多用于中小型燃气加热炉。它的优点是火焰多用于中小型燃气加热炉。它的优点是火焰温度高、过剩空气系数小、具有燃料与空温度高、过剩空气系数小、具有燃料与空气自动调节性能。其缺点是对燃料质气量气自动调节性能。其缺点是对燃料质气量要求高，燃料气压力必

43、须稳定。否则会灭要求高，燃料气压力必须稳定。否则会灭火或回火。火或回火。第六十六页，编辑于星期六：十七点 五十二分。第六十七页，编辑于星期六：十七点 五十二分。无焰燃烧器无焰燃烧器燃料着火前与全部的助燃空气混合，因此燃料着火前与全部的助燃空气混合，因此燃烧时间极短，没有火焰，只能看到燃烧燃烧时间极短，没有火焰，只能看到燃烧道出口炽热通红。道出口炽热通红。用于燃烧劣质的低热值燃气。用于燃烧劣质的低热值燃气。第六十八页，编辑于星期六：十七点 五十二分。第六十九页，编辑于星期六：十七点 五十二分。（3 3）在选用天然气燃烧器时，应注意）在选用天然气燃烧器时，应注意一下几个问题：一下几个问题：天然气燃

44、烧器的调风器、喷嘴及燃烧室天然气燃烧器的调风器、喷嘴及燃烧室应配套。应配套。燃料气压力应符合所配天然气燃烧燃料气压力应符合所配天然气燃烧器的设计要求器的设计要求 燃料气系统中应有分水装置，以避燃料气系统中应有分水装置，以避免轻质油和水合物进入喷嘴而造成燃烧器免轻质油和水合物进入喷嘴而造成燃烧器断火。断火。第七十页，编辑于星期六：十七点 五十二分。炉膛应保持合理的负压值，以供给炉膛应保持合理的负压值，以供给燃烧器足够的助燃空气。燃烧器足够的助燃空气。天然气燃烧器性能的优劣除本身的因天然气燃烧器性能的优劣除本身的因素外，还取决于它与加热炉的匹配状况。它素外，还取决于它与加热炉的匹配状况。它与加热炉

45、的结构形式、炉膛容积、供风方式与加热炉的结构形式、炉膛容积、供风方式有密切关系。某种燃烧器在这台加热炉上使有密切关系。某种燃烧器在这台加热炉上使用性能良好，而在另一台加热炉上使用时效用性能良好，而在另一台加热炉上使用时效果就不一定理想。因此在选用时应特别注意。果就不一定理想。因此在选用时应特别注意。第七十一页，编辑于星期六：十七点 五十二分。3、油燃烧器 （1）电动旋杯式燃烧器如图2-30所示。第七十二页，编辑于星期六：十七点 五十二分。第七十三页，编辑于星期六：十七点 五十二分。（2 2）电动旋杯式燃烧器具有以下特点：）电动旋杯式燃烧器具有以下特点：雾化质量好，燃烧安全，可以实现低雾化质量好

46、，燃烧安全，可以实现低氧燃烧。氧燃烧。燃烧器本身耗电少，一般电动机功率燃烧器本身耗电少，一般电动机功率为为1.12.2kW1.12.2kW。对燃料油压力、温度要求不苛刻，可对燃料油压力、温度要求不苛刻，可以燃用含砂和低含水原油。以燃用含砂和低含水原油。调节比大，一般可达调节比大，一般可达1 1：4 4。第七十四页，编辑于星期六：十七点 五十二分。燃烧器系列与加热炉热负荷系列匹配。燃烧器系列与加热炉热负荷系列匹配。可用于负压燃烧，也用于微正压燃烧。可用于负压燃烧，也用于微正压燃烧。（3 3）电动旋杯式燃烧器缺点是转动部件大、）电动旋杯式燃烧器缺点是转动部件大、噪音大、皮带易损失。噪音大、皮带易损

47、失。第七十五页，编辑于星期六：十七点 五十二分。（4 4）颜式燃烧器。）颜式燃烧器。该燃烧器是由湖南长沙颜式节能技术研究所研该燃烧器是由湖南长沙颜式节能技术研究所研制的节能系列燃烧器。它的种类及型号较多，油制的节能系列燃烧器。它的种类及型号较多，油田常用的主要是田常用的主要是ZHZH型重油燃烧器。使用颜式燃烧型重油燃烧器。使用颜式燃烧器时应注意要保证油压、油温及风压、风量，否器时应注意要保证油压、油温及风压、风量，否则会使燃烧恶化。则会使燃烧恶化。第七十六页，编辑于星期六：十七点 五十二分。颜氏燃烧器颜氏燃烧器第七十七页，编辑于星期六：十七点 五十二分。第七十八页，编辑于星期六：十七点 五十二

48、分。（5 5）油燃烧器对燃料系统的要求。）油燃烧器对燃料系统的要求。电动旋杯燃烧器油压一般为电动旋杯燃烧器油压一般为 0.050.2MPa 0.050.2MPa。因此，可采用泵送供油，也。因此，可采用泵送供油，也可采用高架油箱供油。如果压力稳定还可可采用高架油箱供油。如果压力稳定还可燃用干线油，机械雾化燃烧器（包括颜式燃用干线油，机械雾化燃烧器（包括颜式燃烧器）油压为燃烧器）油压为1.02.0MPa1.02.0MPa。蒸汽雾化燃烧。蒸汽雾化燃烧器油压为器油压为0.8MPa0.8MPa左右；左右；第七十九页，编辑于星期六：十七点 五十二分。电动旋杯燃烧器要求燃料油粘度为电动旋杯燃烧器要求燃料油粘

49、度为3050mPas;3050mPas;机械雾化燃烧器为机械雾化燃烧器为1025mPas;1025mPas;在保证粘度值不大于上述要求的前提下，油在保证粘度值不大于上述要求的前提下，油温一般不应小于温一般不应小于5050；燃油管线应装有回油系统；燃油管线应装有回油系统；燃油管线应有蒸汽伴热、蒸汽吹扫装置；燃油管线应有蒸汽伴热、蒸汽吹扫装置；燃油管线上应装有温度、压力指示仪表；燃油管线上应装有温度、压力指示仪表；第八十页，编辑于星期六：十七点 五十二分。燃油系统应装有对每台加热炉和总加燃油系统应装有对每台加热炉和总加热炉台数的燃油量进行计量的流量计；热炉台数的燃油量进行计量的流量计；燃料油系统中

50、若无油水乳化装置，则燃燃料油系统中若无油水乳化装置，则燃料油含水率应小于料油含水率应小于5%5%；燃烧器前的油过滤器滤网规格应根据燃烧器前的油过滤器滤网规格应根据不同燃烧器要求予以选择；不同燃烧器要求予以选择；与燃烧器配套的鼓风机风压、风量值与燃烧器配套的鼓风机风压、风量值应符合燃烧器要求。应符合燃烧器要求。第八十一页，编辑于星期六：十七点 五十二分。（二）换热器（二）换热器 换热器是把一种流体的热量传给另一种换热器是把一种流体的热量传给另一种流体的换热设备。在油气集输生产中，间接流体的换热设备。在油气集输生产中，间接式加热媒先在加热炉里加热，然后热的热媒式加热媒先在加热炉里加热，然后热的热媒