20-Q型负压加热炉燃烧系统控制和调试.pdfVIP

第2期 一29一 HJ3OO—Q／2O—Q型负压加热炉燃烧系统 控制与调试 吕静，元玉兰，甄广超 (北京百恒达石油技术有限公司，北京 100107) [摘 要]加热炉是油气田作业的主要耗能设备。HJ300-Q／20-Q~_J负压加热炉克服了早期加热炉效率低、燃烧不充分的缺 陷，利用烟 囱抽力克服烟气阻力，保持燃烧室内一定的负压 (通常-25Pa,~, )，燃烧系统采用无电负压引射式，控制系 统采用 自励式气动控制，可实现温度 自动调节和熄火保护，适合边远、戈壁、沙漠等恶劣环境。本文结合运行实践，阐述 了燃烧系统控制方法及调试技巧 。 [关键词]负压加热炉；燃烧系统；控制；调试 能源是人类生存和发展的重要物质基础…。 1加热炉结构 据初步测算，2009年全年能源消费总量为31．0亿 HJ300一Q／2O．Q型负压加热炉是油 田井场专用 吨标准煤，Lt2008年增长6．3％；原油消费量3．8亿 加热设备，在负压下运行，以天然气为燃料，配 吨，增长7．1％；天然气消费量887亿立方米，增长 备先进 的负压型火嘴、进 口温度控制器等，可实 9．1％2【]。原油和天然气消费量的逐年递增 ，促使 现热负荷 自动调节，具有母火熄灭保护功能，其 企业更加注重生产过程的节能 。加热炉在油气 田 结构如图l所示8【】。 作业 中不可或缺，同时又是油气 田的主要耗能设 加热炉 由本体、燃烧器、供气管路和温度控 备 。据报道 ，截至2005年，中石油加热炉在用数 制器 以及监控器等组件构成 。其 中，燃烧器采用 量有18460台，每年耗能总量约合170多万吨原油 多级引射式负压型[9】，燃气通过二级引射器引射， 口] 。 近年来，随着国家节能减排措施的不断深入， 吸引空气与之混合后燃烧 ，无需配风机 ，且具有 油气 田加热炉技术倍受关注 。 较好的防回火性能；管路及 自动控制、检测系统 程强等 借助CCD火焰图像探测器和计算机 是燃气供给和加热炉功率调节的控制核心，其将 图像采集处理系统，开展了管式加热炉炉 内炉管 工艺管道 中0．25MPa的燃气调节为火嘴燃烧所需的 表面温度检测及燃烧火焰三维温度场可视化试验 燃气压力，并通过 电控制器或气控制器来调节燃 研究。唐建锋等 J提出了一套计算水套炉合理加热 气流量，达到调节火嘴热负荷的 目的。 温度和 自耗气量的模型，通过对中原油 田所有水 套炉运行情况的分析，确定了不同季节的开启方 2加热炉工作原理 案、加热温度及每年的自耗气量。张秀梅等 介绍 HJ300一Q／20一Q型负压加热炉是一种间接加 了微正压三 回程火筒式加热炉结构及特点，并结 热式锅炉，其加热盘管布置在炉体 内的水域空 合生产实践，分析了其经济和社会效益 。严平等 间。工作时，燃料先经预热装置预热 ，升温后 的 基于应用广泛的大筒体中间载热介质天然气加热 燃料经燃烧器在燃烧室内燃烧，产生的烟气进入 炉结构，提出安装导流板重组流动区域的方法， 烟管，经烟箱排入大气 。加热炉通过烟 囱抽力克 并进行了理论分析及试验验证 。 服烟气阻力，并保持燃烧