分体式相变加热炉的结构及功能

过去油田输油的长输管道上通常采用原油直接加热，热效率一般比较低，炉管内加热的是原油，当流量较小时，容易导致炉管结焦、穿孔，不利于安全生产。因此我国从国外引进了一种原油间接加热炉系统——分体式相变加热炉。加热炉炉管内流动的是清水。 清水离开加热炉，流入换热器将大部分热量传给原油，把原油加热到输送所需的温度。冷却后再送回加热炉吸收热量，完成了对原油的间 接加热。本文主要介绍分体式相变加热炉的结构。 关键词：分体式相变加热炉；清水；换热器 目前，国内使用的分体式相变加热炉，它具有运行安全可靠，原油烟气换热系统的组成主要是：热媒预热器，烟气/空气预热器，烟流经加热装置时压力损失小和自动化控制技术比较成熟等三大优点。 囱等。 因此，分体式相变加热炉在原油管道运输中得到较广泛的应用。 烟气出炉温度过高则有在炉膛或预热器内发生二次燃烧的可能， 1分体式相变加热炉七大系统组成 因此烟气温度过高时，自动控制系统会执行故障停炉程序和氮气灭火 1 . 1循环系统 程序，而且在不进行系统恢复时不允许再次启炉。 作用：为清水提供一定的能量，使其在循环系统中循环。并把清水 2分体式相变加热炉炉体在加热炉中吸收的热量，在换热器中将热量传给原油。 2 . 1炉体 ( 1 )循环系统包含的设备有：生水泵，补水泵，循环水泵，清水管线， 其结构主要由炉管、外壳、端部封头、托座、燃烧器等部分组成。下分体式相变加热炉，换热器和相关的控制组件等。 ( 2 )清水的加热：加热面分别介绍下： 是在炉体内进行的，燃料油在炉膛内燃烧，产生热量加热炉膛内盘管， ( 1 )炉管是双路互绕的螺旋盘管，外部末端是法兰，双根盘管互绕盘管内有循环的清水，温度高的热水由循环水泵送到换热器，给原油在—起被压紧，然后沿圆周至少焊接 4处(均布)。在燃烧器一端有几圈加热后，温度低的清水再循环回来。 ( 3 )循环水温度的调节：清水温度的盘管是松绕的，即不互相焊在一起，以便整个盘管因热胀冷缩时纵向控制与调节，主要是热水

的出炉温度。调节作用是由控制器实现的，控窜动和扭转，而不产生管接头对外壳以及进出口密封的作用力，盘管制器通过检测出炉温度，与定值比较，调节燃料油阀和助燃风量，控制外面有几个点支承在纵向的不锈钢垫架上，由于盘管处于保温壳内， 燃烧产生的热量。通过连续调节，使热水出炉温度稳定在设定范围内。 这些垫架允许盘管热或冷缩时的自由移动。盘管的支架可以利用盘管 1 . 2原油换热系统的屏蔽作用，不直接受辐射热，寿命很长，不需要维护与更换。( 2 )加热原油换热系统主要设备有一台换热器及相关的控制组件。 炉炉壳是用 9 . 5 2 5 m m厚的钢板制造的，内部压陶纤毡保温。在环境温在换热器中，热水走管程，原油走壳程，原油进出换热器时会有压 度 2 0℃时，在稳定的空气中，此陶纤毡厚度是以保证外壳平均温度不降。 高于 6 0℃。( 3 )端部封头：在外壳的两端有两个封头，前部封头支撑火原油出换热器温度的控制是由控制器的一个控制回路进行控制嘴，后部封头封闭加热炉末端，从而使得热烟气转弯流通盘管的外部。 的，控制器控制热水阀门，调节进入换热器的热媒流量，进而对原油温这两个封头是用轻型可浇铸的耐火材料进行保温的，其设计耐热温度度进行调节。 1 3 4 3￣,该处正常操作温度低于 1 0 1 0￣ C。这两个封头是用非石榭f生填 1 . 3燃油系统料密封、螺栓定位的。要想进入加热炉可以很容易把它们移开，为观察作用：将从管道来的原油经燃油泵加压，电加热器加热后送到燃火嘴的燃烧情况和进行盘管的外观检查，在封头上有窥视窗。( 4 )每一烧室参加燃烧。燃料油系统主要组成有：燃料油泵，电加热器，稳压阀， 台加热炉独立安装在一个结构钢的托座上，使加热炉成为一个完全独调节阀，压力开关，电磁阀，流量计和火嘴等。 立的单元体，托座上还装有所需要的全部控制、调节仪表。 燃料油压力应保证在 0 . 6~ 0 . 8 M P a范围内，燃料油温度在使用原油 2 . 2燃烧器燃烧器的主要装置有：主火嘴，火花点火可燃气的辅助火嘴，用于做燃料时，一般为 6 5度。 1 . 4助燃风系统火焰监视的火焰监视器。 作用：将空气经过风机加压、预热，送到加热炉参加燃烧。 ( 1 )喷嘴有三个主

要部分组成：喷油孔、火嘴体和分配器。( 2 )重油助燃风系统主要由风机，风调节阀，空气预热器等组成。 和原油的点火是先用火花点燃可燃气体的辅助火嘴，然后再由辅助火助燃风量的调节是由风调节阀来完成的，根据炉负荷的大小由控嘴的可燃气体的火焰去点燃主火嘴的燃料油。 ( 3 )火焰监视器带有一个制器控制阀的开度，调节进入炉膛的风量，满足燃烧的需要。 紫外线火焰感受器和程序继电器。程序继电器提供燃烧室的欲吹扫 1 . 5雾化风系统 (点火前 )和每次停炉以后的后吹扫(至少四次 ),灭火事故时人工复位作用：输送具有一定压力的压缩空气作为燃料油的雾化剂。 前不允许自动点火。 雾化风系统由雾化风机，电磁阀，稳压罐等组成，主要是对燃料油 2 . 3加热炉热交换器 分体式相变加热炉普遍使用的换热装置原油/热水换热器。 进行雾化，提高燃烧效果。 提高雾化风压力对燃烧有利，但不能过高。压力一般高于 0 . 2 MP a, 原油/热水换热器是一个二流程纵向翅片 U型管式热交换器，一否则燃料油颗粒太大，不利于燃烧。但压力过高会抬高燃料油系统工是热水双程流经管程，另一个是原油单程流经壳程，每台换热器换热程的压力，不利于生产。 量是 4 6 5 0 k W,每台换热器装在焊接的钢座上，还装有一个 1 0 0 m m的 1 . 6火焰检测系统三通控制阀和相应的温度控制器，这个控制器根据原油出口温度来控作用：通过电点火装置点燃燃点较低的燃气，在由燃气的火焰点 制进入换热器的热水流量。 燃原油，使原油燃烧。 分体式相变加热炉系统结构比较复杂，自动化控制系统比较完火焰检测系统主要由点火变压器，点火电极，引燃火火嘴，火焰检善，安全措施比较齐全。由于系统复杂，所以维护量相对较大，所涉及到测器等组成的。 的设备和知识也较多，因此需要我们深入的学习，系统掌握有关知识， 点火是由程序中的启炉控制部分完成的。引燃火建立是变压器带掌握日常操作等各项工作非常重要。电，电极打火，引燃气(油)点燃来实现的。 参考文献火焰检测器检测炉内火焰，如没有火焰，停止启炉过程。 【 1债春芳原油管道输送技术I .北京：中国石化出版社出版， 2 0 0 3 . 1 . 7烟气换热系统 [ 2 I Q/ S Y

G D 0 0 3 4 . 2~ 0 0 3 4 . 3 - 2 0 0 1 . 4 6 5 0 K W热媒间接加热装置维护保

作用：原油通过吸收热量达到被加热的目的。