探究油田加热炉节能增效新技术

摘 要：在油田开采工作当中，加热炉能耗问题时油田集输系统耗能的重要组成内容，在油田开采工作当中，加热炉的能效水平直接关乎着油条的生产成本，为了积极响应我国可持续发展观念以及节能减排政策，应该对加热炉进行调整，使得加热炉能够高效燃烧，严格控制加热炉的过剩空气系数，尽可能的提高加热炉的能效。本文主要内容研究了油条加热炉节能增效新技术，希望能为我国油田生产活动提供保障。

关键词：油田;加热炉;节能增效

前言

结合我国当前油田开采工作的实际情况来看，加热炉在油田生产活动中的应用十分广泛，但是由于加热炉自身的能耗较高，因此在油田集输系统能耗当中的占比较大，想要有效控制油田开采成本，提高加热炉的运行效率，就应该在加热炉运行过程中增加节能增效新技术，以此提高加热炉的能效，对控制油田生产成本有着十分重要的意义。

1.油田加热炉运行现状分析

在油田开采过程中，加热炉能够通过燃烧器燃烧燃料，对原油等物质进行加热，结合目前我国油田加热炉使用情况来看，加热炉的主要类型分为管式加热炉、水套式加热炉以及导热油炉等。通常情况下，这些加热炉会受到油井的限制，使得热负荷波动较大，导致加热炉能耗过大，不利于节约能源控制成本。

2.油田加热炉节能增效新技术

2.1MVR低温烟气热回收技术

在加热炉运行过程中，想要降低加热炉的排烟温度，那么需要增加加热炉上方的对流段面积以及在加热炉上方加装空气预热器等，但是结合加热炉的实际应用情况来看，部分加热炉由于自身炉型以及设计限制，导致加热炉的排烟温度不能够太低。其实，在加热炉运行过程中，哪怕排烟温度能够达到相关标准，但是也会因为炉型限制以及露点腐蚀等原因，实际排烟温度仍旧会大于150摄氏度以上，这一温度会明显高于加热炉运行的环境温度。针对这一现状可以通过利用烟气余热产生的低压蒸汽来降低烟气温度，通过对加热炉运行过程中排放的低压蒸汽进行压缩，提高蒸汽的温度，随后通过使用相关换热器对开采油品进行加热，这样可以对加热炉产生的烟气进行再一步的利用[1]。在此过程中，对蒸汽进行机械压缩时使用的技术被称为MVR低温烟气热回收技术，具体工作流程如下所示。该技术比较适合热锅炉产生蒸汽没有合适用途的情况。能够对烟气进行合理利用，减少机械运行成本，但是需要注意的是，该过程中需要较多的蒸汽压缩机设备以及换热器设备等。

2.2火焰形状匹配技术

在加熱炉运行过程中通过使用高效燃烧技术等，基本上能够保障加热炉的燃料能够进行充分燃烧，但是在此过程中需要注意的是，在加热炉的炉膛当中，火焰形状会直接影响到加热炉的炉管传热效率以及烟气传热效率。所谓的火焰形状指代的是火焰的直径、长度等，在加热炉运行过程中，只有火焰与加热炉的炉管相匹配，才能够有效提高加热炉的传热效率。如果火焰形状与加热炉不合适，那么将会导致加热炉的炉管表面出现热炉强度分布不均的情况，一旦局部热量过大，将会导致管内部位出现结焦情况，进而缩短了加热炉的清焦周期，不利于加热炉中的热量传递[2]。如果将火焰形状与炉管相匹配，那么将会消除加热炉工作过程中局部过热现象，延缓加热炉结焦，提高加热炉的整体运行效率。想要促使加热炉的炉膛、炉管能够与火焰形状相匹配，首先需要对炉管与炉膛的结构进行全面研究，通常情况下可以通过数值模拟软件对其进行分析计算，积极引进新型燃烧器，对火焰的形状进行及时调整，提高加热炉的传热效率，降低加热炉的燃料消耗。

2.3纳米流体传热强化技术

在加热炉工作过程中，传统的传热工质包含有醇、油、水等物，此类物质的穿热效能较低，直接会影响加热炉的传热效率，针对这一现象，可以通过在炉中添加高导热系数的固体颗粒，提高传热工质的传热系数，可以通过应用纳米流体传热强化技术达到此目的。所谓的纳米流体指代的是将基液与纳米颗粒按照一定比例进行混合，最终形成一种均匀稳定、导热系数高的传热工质[3]。通过相关研究显示，有碳纳米管、金属氧化物以及金属氧化物以及其他液体组成的纳米流体，将其应用于加热炉时，该纳米流体的传热效果明显优于传统工质的传热效果，纳米流体的导热系数相较于水而言，大约提高了将近十倍左右。加热器上方的对流导热系数提高了3～5倍。由此可见，将纳米流体应用到加热炉当中，可以不改变炉内结构等直接接入纳米粒子，提高加热炉的传热效率，减少燃料使用，促使加热炉的运行效能能够有所提升。

2.4太阳能辅助加热技术

结合近年来我国社会的发展情况来看，能源形势日益严重，由此可见新能源技术的重要性，太阳能辅助加热技术身为可持续能源技术，近年来太阳能辅助加热锅炉技术发展十分迅速，在使用该技术的过程中，需要将太阳能集热-蓄热系统作为加热环节，与锅炉热力系统相互结合一起使用。两者结合方式众多，也可以将太阳能与燃煤锅炉结合，也可以将燃油锅炉与太阳能结合，可以在高温条件、低温条件使用。其次，也可以将常规能源与太阳能相结合，这是新能源利用的一个亮点。太阳能与传统锅炉的结合能够有效减少锅炉燃料，最终达到节能的目的。

结语：

综上所述，在当前我国节能减排要求不断提高的背景下，油田在开展生产活动时，需要对自身能耗不断降低，积极响应国家号召。加热炉身为油条集输系统的主要耗能对象，要不断引进新节能增效技术，降低自身能耗，促使有效生产活动顺利开展，降低生产活动成本。

参考文献

[1] 王宗明，王杰松，王云鹏. 油田加热炉节能增效新技术浅析[J]. 石油石化节能，2019（4）：18-21.

[2] 曹伟，李晓玲，郭霄.油田加热炉能效分级测试评价实践研究[J]. 节能技术，2018，36（05）：71-73.

[3] 郑博超. 油气储运过程中加热炉的节能技术及进展[J]. 中小企业管理与科技（中旬刊），2019，572（4）：183-184.

作者简介：王立翠，女，1978年9月，汉族，山东无棣，在大港油田采油三厂从事输油工作。