加热炉运行提效及措施分析

2017-03-05葛阳大庆油田设计院黑龙江大庆163000

化工管理 2017年1期

葛阳(大庆油田设计院，黑龙江大庆 163000)

加热炉运行提效及措施分析

葛阳(大庆油田设计院，黑龙江大庆 163000)

随着大庆油田进入高含水后期，由于产能递减，早期安装的加热炉部分出现负荷偏低、加热效率下降、腐蚀结垢严重等问题。因此，探讨加热系统的特点及寻求对应的提高效率措施成为油田的重要任务。结合厂加热系统现状，对影响加热炉效率的因素进行了分析，本文通过优化核减、设备更新、技术改造、设备运行管理四个方面进行论述，从而达到提高加热炉炉效、降低耗气量的目的。关键词：加热炉；提效；节能

1 加热炉运行现状

2014年，某采油厂地面系统总耗气量6152×104m3，吨液耗气0.93m3/t。现天然气消耗主要集中在站场加热炉使用上，为降低生产成本，节能降耗，采取加热炉提效措施来节约天然气能耗势在必行。截止2014年底，萨北开发区全区建有各式加热炉356台(其中火筒式加热装置195台，真空炉128台，锅炉19台，其他类型加热炉14台)，用于掺水、热洗、脱水、外输及站队采暖使用。使用年限10年以上的加热炉为165台，占总数量的46.34%，全区加热炉整体新度系数较低。随着加热炉使用年限的增加，加热炉能耗也随之升高。目前，在油田常用的火筒加热炉分为：火筒式直接加热炉，火筒式间接加热炉(水套炉)。火筒式加热炉的燃烧室为火筒，燃料在火筒内燃烧放热，热量通过火筒壁传出，直接传给油水混合物，称为直接加热炉；若传给水，由水将热量传给原油，称为水套炉。

2 现加热炉主要存在以下问题

①运行热负荷低、冬夏季负荷差距大。②排烟温度高热损失大、过剩空气系数高。③加热炉结垢、淤积严重。④设备老化严重情况。

3 提效总体思路

统筹开展加热炉提效项目，油田加热炉结垢严重，应定期对加热炉烟管、火管清垢除垢处理，这样能提高火管和烟管的换热效果，降低排烟温度，提高加热炉效率，同时能防止火管局部过热，延长加热炉使用寿命。更新老化加热炉和燃烧效率低的燃烧器，开展加热炉新技术研发，提升现场管理水平等几个方面来降低排烟热损失提升加热炉运行热效率。

4 加热炉节能提效措施

针对现萨北开发区加热炉能耗大的问题，从以下四方面提出具体的提效措施：

4.1 优化核减

根据开发预测及产量预测，对低效、低负荷、能耗大的加热炉实施优化运行，同时结合生产实际，针对季节特性对加热炉实施合理停炉，以提高加热炉运行热效率，并在老区改造工程中继续实施集输油系统优化调整，取消低负荷率、老化严重、高能耗站所。

4.2 设备更新

对于运行热效率低、承压件还可正常使用、通过清淤清垢或更换燃烧器无法使运行热效率提高到85%以上的加热炉，可委托专业人员对烟火管、烟箱等处进行检测，对其局部更新改造，情况严重考虑进行大修，以此提高热效率，降低天然气能耗。

4.3 技术改造

近年来某采油厂结合老区改造、安全隐患治理、节能节水专项以及其他项目，对于一些运行热负荷不是很低、经改造后热效率可提高到85%以上的加热炉进行针对性地相应技术改造，采取更新高效燃烧器、改造二合一加热炉耐高温材质、涂刷加热炉节能涂料等措施。

同时对现市场研发的新技术进行试验应用，例如新型一体化多功能燃烧装置。该装置是根据加热炉排烟的含氧量变化合理控制燃烧器的过剩空气量，实现与燃气流量串级联动控制调节空燃比，及时监测加热炉运行过程的炉效与负荷率，可以进行自动空燃比连续动态调节，炉管高温检测、炉效检测。当加热炉发生超负荷、低炉效以及罐内结淤结垢严重等状况时，系统能自动报警并实现联动调节，实现加热炉的优化燃烧，节能降耗。

4.4 运行管理

为了更好的提升加热炉运行效率，在加热炉运行管理方面可采取常温集输及定期清淤清垢两种提效措施，对在用加热炉制定合理的清淤清垢周期，严格按照计划执行，及时清理加热炉换热面介质侧淤积物和垢质，保持换热面高效换热，提高加热炉运行热效率。加强加热炉日常管理，保证加热炉高效运行，及时采取必要的措施，可以达到节能的目的。从加热炉使用过程中看，调整设备运行参数，根据季节和外界环境确定加热炉介质出口温度，保证加热炉在经济合理的工况下运行，可以达到节能的效果。