加热炉热效率测试的几点认识

刘 忠 宝

（大庆油田采油九厂， 黑龙江 大庆 163853）

加热炉热效率测试的几点认识

刘 忠 宝

（大庆油田采油九厂， 黑龙江 大庆 163853）

加热炉热效率的高低直接影响其耗气量的多少，因此，采取正确的测试方法对加热炉进行热效率测试，并根据测试结果对其优化运行，可以达到节能的目的。结合现场实测加以说明，在采用反平衡方法测试加热炉热效率的过程中数据录取及数据处理等方面的注意事项。

加热炉；热效率；测试；数据；节能

油田加热炉目前的测试工作是由节能监测中心每年按照计划进行部分抽测的，这样就导致测试的加热炉数有限且很难实现对同一台加热炉的连续跟踪测量，不能详细了解每台加热炉的运行状况，更无从谈及对加热炉优化运行。为此，作为技术管理人员需要正确掌握加热炉热效率的测试方法，定期对其进行热效率测试，实现动态监测，达到节能的目的。

1 测试原理与方法

1.1 测试原理

依据中国石油天然气行业标准《SY/T6381-2008 加热炉热工测定》中主要相关计算公式，反平衡热效率计算的一般表达式为：

式中：η—反平衡效率，%；

q2—排烟热损失，%;

q3—气体未完全燃烧热损失，%;

q5—散热损失，%

式中：Hpy—排烟处烟气焓，kJ/m3；

Hlk—入炉冷空气焓，kJ/ m3；

QDWy—燃气热值，kJ/Nm3。

式中：Vgy— 排烟处干烟气标准体积，m3/m3。

q5采用查表法。

加热炉在额定负荷运行时，加热炉散热损失可按照表1取用。

表1 加热炉散热损失Table1 Heating furnace heat loss table

1.2 测试方法

使用KM900烟气分析仪，在加热炉烟囱处通过打孔进行取样分析CO、CO2、O2等气体的含量；使用红外测温仪进行测试炉体表面温度及环境温度；读取被加热介质流量、含水、介质进出炉温度等，依据以上相关公式进行计算即可得到加热炉热效率，最后按照SY/T6275—2007《油田生产系统节能监测规范》的有关要求，对加热炉运行情况进行评价（表2）。

2 存在问题

通过采用以上方法步骤对加热炉的现场测试，发现在数据录取的时候存在以下问题：

(1) 取样孔位置或规格不规范。部分加热炉烟气取样孔过大，致使烟气分析仪插入时密封不严，外界空气流入影响烟气含量检测。

(2) 加热炉现在多采用自动启停火，致使测试过程中要么加热炉达到温度熄火停运，要么刚刚起火运行，致使测得的烟气含量误差偏大。

表2 燃气加热炉节能监测项目与指标要求Table 2 Energy saving monitoring items and indicators of gas heating furnace

图1 加热炉护栏示意图Fig.1 Heating furnace guardrail

(4) 关于炉体外表温度的测定。测试的时候对于炉体不同位置的测试温度差异很大，一般向阳面比背阴面高2～3 ℃。

(5) 关于被加热介质进出炉口温度的录取。一般是直接根据含水率把油、水看成混液进行相应折算取得一个温度值进行计算。由于含水率瞬时变化较大，因此最终测试结果误差较大。

3 几点认识

(1) 取样孔大小应以能恰好插入烟气分析仪探测枪为宜。此时用烟气分析仪测得的烟气含量更接近实际值。

(2)对于加热炉现在多采用自动启停火这一现状，建议在测试的时候要进行手动调节使加热炉平稳运行至少2 h，且要多次测试取其均值，以便更好反应加热炉实际的运行情况。

(3) 针对加热炉护栏问题建议首先对全厂存在此类问题的加热炉进行统计，然后报生产维修计划，进行改造。

(4) 关于炉体外表温度的测定问题，建议测点布置应具有代表性，一般0.5～1.0 m2一个测点，取其算数平均值进行计算。在炉门、烧嘴孔等附近，边距300 mm范围内不应布置测点。

(5) 关于被加热介质进出炉口温度的录取，建议油、水分别录取进出口温度，计算出两个加热炉的热效率，取其算数平均值。

[1] 李振林. 油田加热炉的综合评价[J].油气田地面工程, 2006,25(7)：30-31.

[2] 吴国忠. 加热炉空气过剩系数优化方法[J].油气田地面工程,2005,24(3)：32.

[3]《加热炉热工测定》.石油与天然气行业标准SY/T6381-2008[S].

[4] 王广河. 石油化工工艺加热炉节能监测方法[M].北京：石油工业出版社, 2002.

[5] 朱益飞,等.提高孤东油田加热炉系统效率的探讨[J].油田节能,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

刘忠宝（1983-），男，黑龙江大庆人，助理工程师，2009年毕业于西南石油大学石油工程专业，研究方向：从事油气集输管理工作。E-mail：liuzhongbao2005@163.com。