油田加热炉是石油生产和集输过程中广泛使用的加热设备,在油田石油集输过程中,起着举足轻重的作用。大庆油田现有的加热炉以火筒式加热炉为主,火筒式加热炉炉胆长径比大,所用的大气式燃烧器组织的火焰长度较短,燃烧放热比较集中,长时间运行后,炉胆外壁严重结垢,炉膛传热性能变差,极易造成炉胆的局部烧损,不仅耗费大量资金用于维修,而且影响了正常生产。针对这一问题,哈尔滨工业大学设计了一种新型的引射式辐射管燃气燃烧器,并对这种新型燃烧装置的热工特性进行了试验研究,取得了良好的效果。本课题在大庆油田油田加热炉上进行了现场实验,之后结合试验结果,在模化的加热炉试验台上,对引射式辐射管燃气燃烧器的热工特性进行了进一步试验研究,由此对引射式辐射管燃气燃烧器结构参数进行了优化设计。并利用蒙特卡洛法对火筒表面热流密度进行了计算,计算结果与实验结果进行了比对分析。实验结果表明,改造后加热炉放热集中、火筒局部热负荷过高的问题得到了有效解决,同时,加热炉的效能也有了相当的提高。利用蒙特卡洛法来计算辐射管与被加热表面之间的辐射换热,得出的结果与实验测量结果对比后表明,计算结果满足工程计算精度要求。