【正文】 類中，但每一類燃料又都有各自的許多種類。同所有物質(zhì)一樣，這些可燃性物質(zhì)，在通常情況下，其形態(tài)也表現(xiàn)為固態(tài)（體），液態(tài)（體）和氣態(tài)（體）三種。此值與加熱盤管管徑、介質(zhì)流量、介質(zhì)物性有關(guān)。該面積為加熱盤管的傳熱面積。一般分為輻射傳熱面積和對流傳熱面積。允許的最大操作運行壓力。六、相變加熱爐的工作參數(shù)所謂經(jīng)濟技術(shù)指標是指加熱爐的技術(shù)性能和經(jīng)濟性能。管程壓力降是介質(zhì)通過加熱盤管的阻力。、煙管傳熱面積。熱負荷是燃料燃燒產(chǎn)生的熱量扣除排煙熱損失、不完全燃燒損失、爐體散熱損失后，供給被加熱介質(zhì)的有效熱量。流速高傳熱性能好，安全可靠，但管程壓力降增大。該值是衡量加熱爐性能優(yōu)劣的重要指標，與設計、制造、操作維護都有關(guān)系。煙氣離開對流室進入煙囪時的溫度即排煙溫度。當熱強度過高時，會使爐管局部過熱甚至管內(nèi)結(jié)焦，過低時則會使爐子結(jié)構(gòu)笨重、增大投資。單位為m2。爐管允許的最大運行壓力，此壓力不得大于銘牌標注的設計壓力。主要包括以下幾項。例如加熱爐內(nèi)被加熱介質(zhì)吸收的熱量加上各項熱損失等于燃料放出的熱量。不同的物質(zhì)比熱容不同。溫度是對狀態(tài)而言，而熱量是指物體狀態(tài)前后熱能的增減程度，是對過程而言。測量溫度的標準叫溫標。F －32）176。⑵華氏溫度：以水的沸點為212176。如果以Ｔ表示絕對溫度的值，以ｔ表示攝氏溫度的值，其轉(zhuǎn)換公式為：Ｔ=ｔ＋273Ｋ溫度通常用攝氏溫度（用符號℃表示）和華氏溫度（用符號176。(二)溫度溫度是指物體冷熱的程度（通常用符號t表示）。表壓力與絕對壓力的關(guān)系：P絕=P表+（Mpa）P表= （Mpa）負壓是指低于大氣壓力（俗稱真空），用符號Ｐ真表示，Ｐ真=大氣壓力 P絕。另外，隨著使用的場合不同，度量壓力的單位還有水銀柱高度（mmHg）、水柱高度（mH2O）等，其換算關(guān)系如下： Mpa===10mH2O=1kgf/cm2 表壓力是指以大氣壓力作為測量起點，即壓力表指示的壓力。由于1m3空氣在０℃，所以地球上部的大氣層對地球表面有一定的壓力，這個壓力叫大氣壓力。如太陽光射向地面就是一例。對流換熱量用下式計算 其單位為：W式中?！?。熱傳遞有三種不同的形式：即導熱、對流和輻射。型號的第三部分由兩段組成：第一段用漢語拼音字母代表燃料種類，見表1—3；第二段用阿拉伯數(shù)字表示設計次序，第一次設計不表示。兩段連續(xù)書寫，相互銜接。油田加熱爐按燃料種類可分為：⑴燃氣加熱爐；⑵燃油加熱爐；⑶燃油燃氣加熱爐。第二節(jié) 油田加熱爐的爐型及基本結(jié)構(gòu)一、油田加熱爐的爐型油田和長輸管線用加熱爐型式按基本結(jié)構(gòu)、被加熱介質(zhì)種類和燃料種類進行分類。，；而國外有關(guān)加熱爐的燃燒過剩空氣系數(shù)可控制在1．1以下。二、油田加熱爐的技術(shù)裝備現(xiàn)狀目前國內(nèi)油、氣田和長輸管道中使用的加熱爐有數(shù)萬臺，是油、氣生產(chǎn)和輸送中的主要耗能設備。，溫升小。、維修方便。油、氣田和長輸管線用加熱爐，其對介質(zhì)進行加熱所要求達到的溫度都不高，一般只幾十度，且介質(zhì)無化學變化，這是與石油煉制、石油化工所用加熱爐不同之處。從采油井口至原油外輸整個集輸系統(tǒng)，各個環(huán)節(jié)都要使用加熱爐。 油、氣田加熱爐培訓資料山東駿馬石油設備制造集團有限公司編制編制；李慶銀電郵：sddyjunmalqu91 / 95目 錄第一章 概述 1第一節(jié) 油田加熱爐 1一、油田和長輸管線加熱爐的用途 1二、油田加熱爐的技術(shù)裝備現(xiàn)狀 2第二節(jié) 油田加熱爐的爐型及基本結(jié)構(gòu) 2一、油田加熱爐的爐型 2一、熱傳遞的基本概念 5二、壓力和溫度 6三、熱力學的有關(guān)概念 7四、管式爐的工作參數(shù) 8五、水套爐的工作參數(shù) 10六、相變加熱爐的工作參數(shù) 11第三章 燃油、燃氣及其燃燒 12第一節(jié) 燃油及其主要特性 12一、燃油 12二、燃油的化學成分 13三、燃油的主要使用特性及油質(zhì)指標 14第二節(jié) 燃氣及其主要特性 21一、燃氣 21二、燃氣的組成成分—組分 21三、燃氣的主要使用特性及質(zhì)量要求 24第三節(jié) 燃油、燃氣的燃燒 27一、燃燒所需空氣量和生成的煙氣量 27二、燃油的燃燒方式 29三、燃氣的燃燒方式 35四、雙燃料燃燒器 38五、調(diào)風器（配風器） 38六、燃燒器的點火 40第四章 油田加熱爐基本結(jié)構(gòu) 42第一節(jié) 火筒式加熱爐基本結(jié)構(gòu) 42一、爐型及分類選用 42二、火筒式加熱爐設計一般要求 43三、火筒式加熱爐基本結(jié)構(gòu)形式 46第二節(jié) 管式加熱爐基本結(jié)構(gòu) 48一、爐型及選用 48二、管式加熱爐基本結(jié)構(gòu) 49三、幾種管式加熱爐基本結(jié)構(gòu)形式簡介： 51第三節(jié) 加熱爐新爐型及技術(shù)特點 52一、火筒式加熱爐新爐型及技術(shù)特點 52二、管式加熱爐新爐型及技術(shù)特點 57第五章 調(diào)參、管理和維護 63第一節(jié) 爐子的燃燒管理 63一、爐子的點火和升溫 63二、油燃燒器的故障及處理 63三、氣體燃燒器的故障及處理 65四、燃燒調(diào)節(jié)的任務和指標 66五、燃燒操作的安全規(guī)程 66六、燃燒過剩空氣量的監(jiān)控 67第二節(jié) 爐子的操作范圍 71一、工況調(diào)節(jié) 71二、熱效率和操作負荷的關(guān)系 74三、提高加熱爐熱效率 75第三節(jié) 管內(nèi)結(jié)焦和燒焦 77一、結(jié)焦的形態(tài) 77二、結(jié)焦的速度 78三、影響結(jié)焦的因素及防止措施 78四、爐管的燒焦 80第四節(jié) 爐管的損壞 81一、爐管報廢標準 81二、爐管損壞的原因 81三、預防爐管損壞的措施 82四、由氧化減薄引起的損壞 83第六章 油田加熱爐的安全管理 84一、安全附件 84二、運行參數(shù)控制 84三、水套加熱爐的操作與管理 85四、管式加熱爐操作與管理 87第一章 概述第一節(jié) 油田加熱爐一、油田和長輸管線加熱爐的用途油田和長輸管線加熱爐（以下簡稱油田加熱爐）系指用火焰加熱原油、天然氣、水及其混合物等介質(zhì)的專用設備。油田加熱爐是一種直接受火焰加熱的受壓設備，其工作條件十分惡劣。（一）油田油氣集輸工藝對加熱爐的要求，將一定量的介質(zhì)加熱至一定溫度。、耗能低。近十幾年，通過優(yōu)化加熱爐的結(jié)構(gòu)，應用先進的燃燒技術(shù)和傳熱技術(shù)等，國內(nèi)已研制開發(fā)出結(jié)構(gòu)合理、技術(shù)先進和性能優(yōu)越的多種結(jié)構(gòu)形式的油田加熱爐，而且有些加熱爐的爐型結(jié)構(gòu)和性能指標已接近和達到了國際先進水平。，火筒式間接加熱爐的單位鋼耗量一般達14t/MW左右；而國外有關(guān)加熱爐的單位鋼耗量為4t/MW～7t/MW左右。油田加熱爐按基本結(jié)構(gòu)可分為三大類，即火筒式加熱爐、管式加熱爐和目前新型的真空相變加熱爐⑴火筒式加熱爐分為：①火筒式直接加熱爐；②火筒式間接加熱爐。油田加熱爐產(chǎn)品型號由三部分組成，各部分之間用短橫線相連。型號的第二部分分為兩段，其間以斜線相隔。兩段連續(xù)書寫，相互銜接。導熱也叫熱傳導，是相互接觸的物體之間發(fā)生的熱傳遞或從物體的高溫部分向低溫部分傳熱的現(xiàn)象，如用熨斗熨衣服。平壁的穩(wěn)定導熱計算用下式式中：λ—材料的導熱系數(shù)w/mα—對流放熱系數(shù)，根據(jù)流態(tài)及流體物性計算，單位為w/m2輻射傳熱量與溫度的四次冪成正比，同時與物體表面黑度及換熱面積有關(guān)。0℃176。表壓力不是實際壓力，因為當壓力表指針為零時，實際上已受到周圍一個大氣壓力的作用力，所以壓力表指的數(shù)值，是指超過大氣壓力的部分。負壓與大氣壓力之比的百分數(shù)，稱為真空度，即。測量溫度常用的單位是攝氏度，用℃表示。F表示）來表示。F，冰點為32 176。F=℃＋32三、熱力學的有關(guān)概念物體吸收或放出熱的多少叫熱量。常用的溫標有攝氏溫標和絕對溫標。例如我們可以說加熱爐進口處的溫度是多少，油從進口到出口吸收了多少熱量。其單位是KJ/kg加熱爐的熱負荷就是根據(jù)熱平衡計算的。單位時間內(nèi)向被加熱介質(zhì)傳遞熱量的能力叫熱負荷，單位為KW。單位為MPa。爐膛單位容積在單位時間內(nèi)的燃料發(fā)熱量叫爐膛容和熱強度，單位為KW/m3。其含義及計算與輻射爐管相同。此值越高爐子效率越低，影響此值的因素是加熱爐結(jié)構(gòu)及爐管積灰、結(jié)垢等。熱效率可用正平衡方法與反平衡方法測試求得，其值一般為85％左右。對流爐管內(nèi)介質(zhì)流速為10～1. 2m/s。它也有設計熱負荷和運行熱負荷之分。火筒傳熱面積也稱輻射傳熱面積，一般以U形蝦米焊接彎頭中心線劃分。該面積為加熱盤管的傳熱面積。此值與加熱盤管管徑、介質(zhì)流量、介質(zhì)物性有關(guān)。加熱爐工作壓力有殼程和管程之分。單位為m2。它是根據(jù)殼內(nèi)熱水溫度、介質(zhì)物性、介質(zhì)流量、介質(zhì)進出爐溫度、加熱爐熱負荷等參數(shù)設計計算確定的。加熱爐的殼程必須裝設安全閥、以防殼內(nèi)運行壓力大于工作壓力損壞火筒。所以，在燃料的分類方法中，就將在常溫、常壓下呈固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)的燃料分別稱為固體燃料、液體燃料和氣體燃料，如煤、重油、天然氣和液化石油氣等。第一節(jié) 燃油及其主要特性一、燃油因為一切液體燃料都呈油的性狀，所以一般就稱液體燃料為燃料油，也就是油狀的液體燃料。它主要是指副產(chǎn)燃料油，即渣油和重油。少數(shù)鍋爐也作為主燃料。這些加工所剩殘留物就是相應的減壓渣油和熱裂化渣油C。在一些進口的燃油鍋爐和燃燒器的說明書上，其適用燃料常有“燃燒器燃料”“民用燃料”以及“輕質(zhì)燃料”等名稱，實際上也是燃料油。燃油中最主要的成分是碳（C）和氫(H）、按質(zhì)量百分數(shù)，他們分別為84%～88%和10%～14%，也就是碳和氫的總含量達94%以上。%%左右。當需要對燃油進行燃燒計算時，就必須要根據(jù)其化學成分來進行。（一）燃油的主要使用特性指標燃油的性質(zhì)是由它本身的一些物理特性指標決定的，也就是說，要了解各種燃油的特性，就必須知道它的特性指標。油的粘性越大，流動就越難，表明阻力也越大。也就是對燃油粘性大小的量度。由于它源于德國，所以又稱德國度。所以，在德國、法國和意大利等國進口的燃油鍋爐和燃燒器上都可以看到恩氏粘度的標識。運動粘度的單位是m2/s或mm2/s，單位的名稱分別叫拖或厘拖。這是由于譯音的不同，實際上他們都是“厘拖”及“拖”。運動粘度一般簡稱動粘度。他們測試燃油粘度方法的共同之處都是以一定溫度，一定容積的燃油，從一規(guī)定的試管孔眼中流出所需的時間的秒數(shù)來表示所測試燃油的粘度。美國的低粘度油用的是：通用賽氏秒，符號為SUt。如某燃燒器標明其適用燃油的粘度為3000secsRl /100176。各單位之間如何進行換算呢？由于各種粘度的測試方法不同，有時難以直接換算。表3一2粘度的換算關(guān)系粘度名稱符號換算為運動枯度（拖）公式恩氏（條件）粘度1賽氏秒賽氏一福氏秒商業(yè)雷氏秒Rt (R1)海軍雷氏秒RAt (R2)*SUt和SFt也可分別表示為SUS和SSF。尤其是寒冷地區(qū)和長距離運輸，加熱和保溫更是必要。超過這個限制，泵就無法工作；同時，隨著輸送介質(zhì)粘度的增加，泵的運行效率就會急劇下降。(2)燃燒的安全與經(jīng)濟燃油的燃燒都要經(jīng)過霧化器的霧化才能進行（見第三節(jié)）。如果粘度過高，霧化就急劇惡化，燃油噴人爐膛時就不是油霧，而是油滴或油流了。霧化惡化，還可能導致油粒沖到爐膛受熱面上，形成油焦，導致鍋爐爆管事故的發(fā)生。實際上鍋爐用燃油在常溫下是很難進行裝卸輸送的，也根本不能霧化燃燒。通常將試驗得出的依變關(guān)系制成相應的圖線，拱實際使用。所以，鍋爐實際運行中，就可通過控制油溫而達到控制粘度。從30 0E水平線與100＃重油交點的橫坐標值可知只要將該油加熱到68℃，其粘度就可滿足要求。必須指出的是，油的粘度隨其溫度的升高而下降。對于輕柴油， 0E，使用中不需加熱；對于重柴油則應視使用的具體情況或不加熱，或需輕度加熱。（簡稱凝點）凝固點是指燃油喪失流動狀態(tài)時的溫度。若溫度低于凝點，就難于裝卸或造成堵塞。在石油產(chǎn)品中，所有牌號的油品，都有規(guī)定的凝點。閃點的度量也是一個溫度值。如果燃油貯存在一個開口（通大氣）的容器中，若它的溫度達到燃點，那就非常危險了，因一遇明火，就會發(fā)生著火燃燒，引起火災。通常規(guī)定：油在開口容器中的加熱溫度應低于閃點10℃。燃油中若有硫，它在燃燒時就生成為二氧化硫和三氧化硫。%的燃油稱為低硫油，%～%的稱為中硫油，%～%的為高硫油。同所有燃料的發(fā)熱量一樣，燃油的發(fā)熱量也有高位發(fā)熱量和低位發(fā)熱量兩種。因此，鍋爐中采用的燃料發(fā)熱量都是低位發(fā)熱量。（二）油品質(zhì)量指標燃油是石油經(jīng)加工（煉制）而得到的產(chǎn)品。我國除石油部和中國石化總公司頒布的標準外，各煉油廠也有自己的產(chǎn)品質(zhì)量標準。因為它是可燃性氣體，所以一般稱為燃氣。因此，它是一種天然和人造性燃氣二、燃氣的組成成分—組分燃氣是在空氣中可以燃燒的氣體。也就是說，燃氣鍋爐及生產(chǎn)、生活中使用的各種燃氣，實際上是由多種單一的可燃氣體和一些不可燃氣體組成的混合氣體。組分的計算方法可按容積、質(zhì)量或分子進行。應當指出的是，組分是燃氣的一個非常重要的指標，它不僅表明燃氣中含有哪些單一氣體和這些單一氣體各自所占的分額，而且決定著整個混合氣體的許多重要特性，如發(fā)熱量、密度和爆炸極限等。每種單一氣體都有它固定的構(gòu)成和性質(zhì)，也就是不可改變的構(gòu)成和性質(zhì)。表3—3列出了燃氣中一些單一氣體的構(gòu)成和主要性質(zhì)。但就使用而言，除組分外，還必須了解和掌握以下幾個重要特性：發(fā)熱量、密度、華白數(shù)，以及爆炸極限等。氣體的一個重要特性是：一定質(zhì)量的氣體，其體積隨著溫度的升高而增大，隨著壓力的增加而減小。燃氣的發(fā)熱量也有高位發(fā)熱量和低位發(fā)熱量兩種，實用中一般都指低位發(fā)熱量。表3—5常用燃氣的熱值燃氣名稱低位發(fā)熱量（KJ/Nm3）天然氣35500～41900石油（田）伴生氣43000～48400焦爐