论文部分内容阅读
摘要：随着油田开采技术的发展，相变高效加热炉技术的进步及油田公司节能减排的要求，相变高效加热炉以节能、环保、安全、自动化程度高、适应工况能力强、操作简便等诸多优点广泛应用于各大油田，作为换热设备的新兴产品，将以其诸多的优点逐步替代其他加热设备。因为使用的广泛性，相变高效加热炉的维修保养更显重要。
关键词：相变高效加热炉 维护 保养
真空加热炉是在成熟的真空锅炉技术基础上，专为石油工业油气集输而研制开发的一种新型加热炉。九十年代初，真空锅炉产品取得了国家专利，其产品已经应用于油田及民用采暖，以热效率高、节约能源、自动调控、安全性高等特点成为部分传统加热炉的换代产品，1997年又开发了相变加热真空炉，相变加热炉技术发展到今天已经日趋成熟，成为油田加热设备的首选。
1 相变加热炉主要特点
1.1 安全可靠，节能节水。负压工作，可免除爆炸危险
1.2 炉内燃烧，系统不结垢。采用波纹管做烟管，其自身为热补偿元件，具有热胀冷缩自洁作用，不易结垢。
1.3 热效率高，环保节能。采用正压燃烧式设计，保证高效传热，燃料利用率高达99 %以上，与传统锅炉相比，燃料可节省17 %左右；氮氧化物和一氧化碳生成量低，使烟气排放洁净，对环境无污染。
1.4 适用广泛，天然气尤佳。
1.5 控制完备，按需配置。
2 相变加热炉的类型
相变高效加热炉的适用范围包括：掺水、热洗、外输、油气混输、脱水、收油、取暖、伴热等。所加热的介质包括油气集输中的各种介质，例如：水、污水、油、油水混合物、天然气等。
3 相变加热炉的操作使用及维护
相变加热炉是利用相变传热原理设计制造的高效加热炉设备，设备的操作使用及维护请遵循如下规程：
3.1 加热炉应配备专职操作者，负责设备的安全运行和日常维护保养工作。
3.2 操作者须经过培训，掌握设备的工作原理、操作与维护方法，以及常见故障的诊断排除技能。
3.3 给燃烧器送电，闭合运行开关，使燃烧器进入运行程序。
3.4 燃烧器按照程序自动点火运行，由小火转入大火运行状态。若点火失败，应检查原因重新点火，直至点火成功。若发生爆膛等异常问题，应认真查找原因或咨询厂家专业服务人员。
3.5 初次点火运行，应先排净锅壳内的空气，以实现高效换热。
3.6 为使锅壳内的中间传热水迅速升温实现排气，应先关闭加热炉盘管进口（或出口），但禁止同时关闭进出口。
3.7 当炉体内水蒸汽压力大于0.05-0.08MPa时，真空阀会自动打开排气。
3.8 排气时间自水蒸气以柱状连续高速排出开始计时，连续排放10-15分钟后，打开盘管进出口阀门，使被加热介质进入炉内换热。水蒸气遇冷后，温度迅速降低，真空阀即刻自动关闭，完成排气。
3.9 由厂家人员将控制柜转为自动运行状态。在触摸屏上设定相应的被加热介质出口温度。用于天然气介质加热的产品，根据所需要的被加热介质出口温度，在触摸屏上设定相应的锅壳温度。
3.10 加热炉正常运行后，操作者应每2小时巡检一次，主要检查管线密封情况、仪表（应按照油田相应的规定定期检定，保证仪表在鉴定周期内正常工作）显示正常情况、燃烧器、阀门工作情况，发现问题及时处理。
3.11 操作者应按照使用说明书的规定进行日常保养。
3.12 根据燃气质量，应定期清理过滤器和减压阀。
3.13 设备暂时停用，应做好防冻工作，可采取间断启动运行的方式，维持锅壳内水温高于凝固点。
3.14 设备长期停用，应关闭炉体上的所有进出口，防止氧气进入造成腐蚀。排净锅壳内存水以防冻结。
4 相变高效加热炉在投产运行前应做好相应准备工作
①检查与炉体相联接的各种管线的连接部件是否安装紧固稳妥。
②检查防爆门是否启动自如，不可有卡死故障。
③检查排污阀门是否处于关闭位置。
④检查系统是否通电正常。
完成上述检查后便可按下述步骤给炉内加水：
①打开进气阀门。
②打开补水阀门向炉内加水。
③注意观察液位计的指示，当磁翻柱翻红至+60mm时关闭补水阀门。
注：冬季加水时应注意观察液位计冻结情况的发生，如发生液位计冻结的情况，应采用热水缓解的办法，以确保液位计能正常工作。
加水过程中，应注意觀察炉本体接口法兰、螺纹等连接处的密封情况，如有渗漏，应进行整改，保证炉本体的密封效果。
至此真空加热炉运行前的准备工作完成。
5 相变高效加热炉在投产运行时或在炉体进行补水后都必须按下述步骤进行系统真空处理及排气操作
5.1 关闭工艺流程管线，关闭加热炉盘管进口（或出口），但禁止同时关闭进出口。
5.2 系统上电，按下运行按钮。将出口温度设定值设为120℃。
5.3 燃烧器点火成功后将火力转至大火。（需用户指定的经过培训的人员操作）
5.4 当炉筒内压力升至0.05-0.08MPa时，真空控制器将自动开启，炉筒内蒸汽将从真空控制器排气口排出。
5.5 炉体排气10-15分钟（视加热炉热功率大小而定）后，打开工艺流程管线，即将盘管的进出口阀门打开。
5.6 将火力转至小火一分钟。
5.7 观察炉体压力是否为负压，正常负压值为-0.03MPa以上为最好的工作压力。此时将出口温度设定值设为需要值，系统排气完成。
（空操作过程中，应注意观察炉本体接口法兰、螺纹等连接处的密封情况，如有渗漏，应进行整改，保证炉本体的密封效果。系统排气完成后便可进入正常运行。） 6 天然气管路的维护
6.1 管路上压力表和阀门要每半年至少核验一次。
6.2 天然气管路要每个月用肥皂水进行试漏试验。
6.3 每个月对操作间内部的天然气管路进行清理。
6.4 冬季运行时，应将天然气走预热盘管管路进行加热。否则，燃料气温度过低水蒸气凝结成水滴，燃烧过程中会产生异响，严重时会引起爆膛事故。
6.5 注意检查燃气供气压力，燃气供气压力值（表压）应保持在0.08MPa以上。
7 燃烧器的保养
燃烧器作为相变高效加热炉的核心部件，它长期处在高温的工作状态，当停炉时，必须对燃烧器进行一次检修。主要针对燃烧头、稳焰盘、探针、点火管、高压接头、点火电极和点火变压器、电机、电磁阀、风气配比装置等进行检修。
7.1 检查燃烧头在长期的高温工作下是否有烧损？
7.2 检查稳焰盘在长期的高温工作下是否有烧损？
7.3 检查探针在长期的高温工作下是否有烧损？
7.4 检查点火管是否有被湿气腐蚀的现象？
7.5 检查高压接头是否漏电的现象？
7.6 检查点火电极和点火变压器是否可以产生电弧？
7.7 检查电机是否有异常响动、轴承磨损情况？
7.8 检查电磁阀是否有污垢堵塞的情况？
7.9 检查风气配比装置是否运转自如？
7.10 燃油燃烧器还要检查喷油部分：油泵、油泵调节阀、滤网、油预热器、电磁阀、喷油嘴、回油调节阀等部件是否有堵塞和损坏情况。
注意事项：燃烧器的检修必须由厂家的专业人员进行。每年停运待重新启动时，必须进行一次检修。
燃烧器故障多为自身的监测系统报警所致。燃烧器的具体故障专业人员可以在燃烧器左侧的黑色的程序控制器透明窗中读出。出现此故障时，用户可以看到透明窗内的灯会亮，只需轻轻按一下程序控制器上透明的玻璃，此时窗内的灯会熄灭。该按钮为燃烧器的复位按钮。当按下以后，燃烧器会重新自检，重新走一遍程序。燃烧顺序控制方式為自动，燃烧器将按以下基本程序运行：风机启动前扫气燃气检漏产生电弧建立点火火焰建立主火焰正常燃烧正常熄火后扫气停机。
参考文献：
[1]姬忠文，蔡文芳，刘雄刚，张俊刚.提高真空加热炉热效率节能效果研究[J].化工管理，2014（02）.
[2]王小伟，伊春涛.油田加热炉信息管理系统的设计与实现[J]. 油气田地面工程，2013（09）.
[3]王东.提高油田注汽锅炉热效率方法的研究与应用[J].中国石油和化工标准与质量，2013（22）.
关键词：相变高效加热炉 维护 保养
真空加热炉是在成熟的真空锅炉技术基础上，专为石油工业油气集输而研制开发的一种新型加热炉。九十年代初，真空锅炉产品取得了国家专利，其产品已经应用于油田及民用采暖，以热效率高、节约能源、自动调控、安全性高等特点成为部分传统加热炉的换代产品，1997年又开发了相变加热真空炉，相变加热炉技术发展到今天已经日趋成熟，成为油田加热设备的首选。
1 相变加热炉主要特点
1.1 安全可靠，节能节水。负压工作，可免除爆炸危险
1.2 炉内燃烧，系统不结垢。采用波纹管做烟管，其自身为热补偿元件，具有热胀冷缩自洁作用，不易结垢。
1.3 热效率高，环保节能。采用正压燃烧式设计，保证高效传热，燃料利用率高达99 %以上，与传统锅炉相比，燃料可节省17 %左右；氮氧化物和一氧化碳生成量低，使烟气排放洁净，对环境无污染。
1.4 适用广泛，天然气尤佳。
1.5 控制完备，按需配置。
2 相变加热炉的类型
相变高效加热炉的适用范围包括：掺水、热洗、外输、油气混输、脱水、收油、取暖、伴热等。所加热的介质包括油气集输中的各种介质，例如：水、污水、油、油水混合物、天然气等。
3 相变加热炉的操作使用及维护
相变加热炉是利用相变传热原理设计制造的高效加热炉设备，设备的操作使用及维护请遵循如下规程：
3.1 加热炉应配备专职操作者，负责设备的安全运行和日常维护保养工作。
3.2 操作者须经过培训，掌握设备的工作原理、操作与维护方法，以及常见故障的诊断排除技能。
3.3 给燃烧器送电，闭合运行开关，使燃烧器进入运行程序。
3.4 燃烧器按照程序自动点火运行，由小火转入大火运行状态。若点火失败，应检查原因重新点火，直至点火成功。若发生爆膛等异常问题，应认真查找原因或咨询厂家专业服务人员。
3.5 初次点火运行，应先排净锅壳内的空气，以实现高效换热。
3.6 为使锅壳内的中间传热水迅速升温实现排气，应先关闭加热炉盘管进口（或出口），但禁止同时关闭进出口。
3.7 当炉体内水蒸汽压力大于0.05-0.08MPa时，真空阀会自动打开排气。
3.8 排气时间自水蒸气以柱状连续高速排出开始计时，连续排放10-15分钟后，打开盘管进出口阀门，使被加热介质进入炉内换热。水蒸气遇冷后，温度迅速降低，真空阀即刻自动关闭，完成排气。
3.9 由厂家人员将控制柜转为自动运行状态。在触摸屏上设定相应的被加热介质出口温度。用于天然气介质加热的产品，根据所需要的被加热介质出口温度，在触摸屏上设定相应的锅壳温度。
3.10 加热炉正常运行后，操作者应每2小时巡检一次，主要检查管线密封情况、仪表（应按照油田相应的规定定期检定，保证仪表在鉴定周期内正常工作）显示正常情况、燃烧器、阀门工作情况，发现问题及时处理。
3.11 操作者应按照使用说明书的规定进行日常保养。
3.12 根据燃气质量，应定期清理过滤器和减压阀。
3.13 设备暂时停用，应做好防冻工作，可采取间断启动运行的方式，维持锅壳内水温高于凝固点。
3.14 设备长期停用，应关闭炉体上的所有进出口，防止氧气进入造成腐蚀。排净锅壳内存水以防冻结。
4 相变高效加热炉在投产运行前应做好相应准备工作
①检查与炉体相联接的各种管线的连接部件是否安装紧固稳妥。
②检查防爆门是否启动自如，不可有卡死故障。
③检查排污阀门是否处于关闭位置。
④检查系统是否通电正常。
完成上述检查后便可按下述步骤给炉内加水：
①打开进气阀门。
②打开补水阀门向炉内加水。
③注意观察液位计的指示，当磁翻柱翻红至+60mm时关闭补水阀门。
注：冬季加水时应注意观察液位计冻结情况的发生，如发生液位计冻结的情况，应采用热水缓解的办法，以确保液位计能正常工作。
加水过程中，应注意觀察炉本体接口法兰、螺纹等连接处的密封情况，如有渗漏，应进行整改，保证炉本体的密封效果。
至此真空加热炉运行前的准备工作完成。
5 相变高效加热炉在投产运行时或在炉体进行补水后都必须按下述步骤进行系统真空处理及排气操作
5.1 关闭工艺流程管线，关闭加热炉盘管进口（或出口），但禁止同时关闭进出口。
5.2 系统上电，按下运行按钮。将出口温度设定值设为120℃。
5.3 燃烧器点火成功后将火力转至大火。（需用户指定的经过培训的人员操作）
5.4 当炉筒内压力升至0.05-0.08MPa时，真空控制器将自动开启，炉筒内蒸汽将从真空控制器排气口排出。
5.5 炉体排气10-15分钟（视加热炉热功率大小而定）后，打开工艺流程管线，即将盘管的进出口阀门打开。
5.6 将火力转至小火一分钟。
5.7 观察炉体压力是否为负压，正常负压值为-0.03MPa以上为最好的工作压力。此时将出口温度设定值设为需要值，系统排气完成。
（空操作过程中，应注意观察炉本体接口法兰、螺纹等连接处的密封情况，如有渗漏，应进行整改，保证炉本体的密封效果。系统排气完成后便可进入正常运行。） 6 天然气管路的维护
6.1 管路上压力表和阀门要每半年至少核验一次。
6.2 天然气管路要每个月用肥皂水进行试漏试验。
6.3 每个月对操作间内部的天然气管路进行清理。
6.4 冬季运行时，应将天然气走预热盘管管路进行加热。否则，燃料气温度过低水蒸气凝结成水滴，燃烧过程中会产生异响，严重时会引起爆膛事故。
6.5 注意检查燃气供气压力，燃气供气压力值（表压）应保持在0.08MPa以上。
7 燃烧器的保养
燃烧器作为相变高效加热炉的核心部件，它长期处在高温的工作状态，当停炉时，必须对燃烧器进行一次检修。主要针对燃烧头、稳焰盘、探针、点火管、高压接头、点火电极和点火变压器、电机、电磁阀、风气配比装置等进行检修。
7.1 检查燃烧头在长期的高温工作下是否有烧损？
7.2 检查稳焰盘在长期的高温工作下是否有烧损？
7.3 检查探针在长期的高温工作下是否有烧损？
7.4 检查点火管是否有被湿气腐蚀的现象？
7.5 检查高压接头是否漏电的现象？
7.6 检查点火电极和点火变压器是否可以产生电弧？
7.7 检查电机是否有异常响动、轴承磨损情况？
7.8 检查电磁阀是否有污垢堵塞的情况？
7.9 检查风气配比装置是否运转自如？
7.10 燃油燃烧器还要检查喷油部分：油泵、油泵调节阀、滤网、油预热器、电磁阀、喷油嘴、回油调节阀等部件是否有堵塞和损坏情况。
注意事项：燃烧器的检修必须由厂家的专业人员进行。每年停运待重新启动时，必须进行一次检修。
燃烧器故障多为自身的监测系统报警所致。燃烧器的具体故障专业人员可以在燃烧器左侧的黑色的程序控制器透明窗中读出。出现此故障时，用户可以看到透明窗内的灯会亮，只需轻轻按一下程序控制器上透明的玻璃，此时窗内的灯会熄灭。该按钮为燃烧器的复位按钮。当按下以后，燃烧器会重新自检，重新走一遍程序。燃烧顺序控制方式為自动，燃烧器将按以下基本程序运行：风机启动前扫气燃气检漏产生电弧建立点火火焰建立主火焰正常燃烧正常熄火后扫气停机。
参考文献：
[1]姬忠文，蔡文芳，刘雄刚，张俊刚.提高真空加热炉热效率节能效果研究[J].化工管理，2014（02）.
[2]王小伟，伊春涛.油田加热炉信息管理系统的设计与实现[J]. 油气田地面工程，2013（09）.
[3]王东.提高油田注汽锅炉热效率方法的研究与应用[J].中国石油和化工标准与质量，2013（22）.