* 裴召华，男，工程师。

2002年毕业于中国石油大学（华东）机械制造工艺与装备专业和法学专业，获得双学士学位，现在中油辽河工程有限公司机械工程所从事压力容器及非标设备的设计工作。

通信地址：辽宁省盘锦市兴隆台区石油大街93号中油辽河工程有限公司机械工程所，124010
裴召华*
（中油辽河工程有限公司）
裴召华. 提高火筒式加热炉热效率的措施. 石油规划设计，2009，20（5）：46～47
摘要 火筒式加热炉是油气田生产中应用非常广泛的设备，提高火筒式加热炉的热效率对于节能降耗意义重大。

影响火筒式加热炉热效率的主要因素是过剩空气系数、不完全燃烧、排烟温度等。

降低排烟温度对于热效率的提高影响最大，然而排烟温度的降低又引发了露点腐蚀问题。

本文对提高火筒式加热炉的热效率和控制露点腐蚀的措施进行了论述。

关键词 火筒式加热炉 过剩空气系数 露点腐蚀 不完全燃烧 排烟温度 控制措施
火筒式加热炉是油田生产上应用广泛的设备，是在金属圆筒内设置火筒传热，通过火筒对物料加热，以满足工艺所需的温度。

该设备对燃料的消耗非常大，提高火筒式加热炉的热效率，减少燃料消耗，对于节能降耗意义重大。

本文重点对提高火筒式加热炉热效率的措施进行讨论。

1 提高空气进入炉膛的温度
空气预热温度与热效率提高值的关系见图1。

图1中曲线表明，空气温度每提高20℃，加热炉的热效率就提高一个百分点；当空气预热温度达到110℃时，加热炉的热效率可提高5%。

空气预热通常是利用排出的高温烟气通过换热对空气进行加热，提高空气进入炉膛的温度。

这种方式非常简便，不会改变工艺流程，便于操作控制，既可提高空气
进入炉膛的温度，又可降低排烟温度，提高加热炉的热效率。

空气预热可提高加热炉的热效率，但不能无限制地提高空气温度。

其原因有二：一是随着空气温度的提高，燃烧产物中的NOx 会增加，如果没有适当的措施，对环保非常不利；二是空气温度过高还可能引起燃油喷嘴结焦和燃烧器变形过大。

因此，预热空气温度不宜超过300℃。

2 控制过剩空气系数
燃料不可能在理论空气量条件下完全燃烧，必须要在一定过剩空气量的条件下才能完全燃烧。

燃烧所用的实际空气量与理论空气量之比称为过剩空
气系数α。

燃料为气时，合理的过剩空气系数 α=1.05～1.15；燃料为油时，合理的过剩空气系数α=1.15～1.25。

如果过剩空气系数过大，那么大量的热量被烟气带走。

热效率与过剩空气系数的关系曲线见图2。

图2曲线表明：当过剩空气系数α＞1.16时，随着过剩空气系数的增大，排烟热损失不断增大，热效率也随之降低；当过剩空气系数α＜1.16时，虽然排烟热损失也随过剩空气系数的降低而降低，但不完全燃烧热损失随过剩空气系数的下降而增
图1 空气预热温度与热效率提高值的关系
热效率提高值/%
空气预热温度/℃
提高火筒式加热炉热效率的措施
大，使热效率也出现下降的趋势［2］。

不完全燃烧不但造成热损失，降低加热炉热效率，还会造成大气污染。

同时，不完全燃烧产生的炭粒还会使烟管积灰，影响传热效果。

减少不完全燃烧损失首先是要选择性能良好的燃烧器，并及时进行维护，确保过剩空气量不太多，也不太少。

降低过剩空气系数的办法很多，主要包括：选择性能良好的燃烧器、做好加热炉的堵漏，还有一种非常好的方法就是通过检测烟气中的一氧化碳含
量，来控制燃烧空气量［2］。

过剩空气系数太大不仅使热效率降低，还会带来如火筒和烟管的氧化，提高SO 2向SO 3的转化率从而加剧露点腐蚀等弊病。

3 控制加热炉的排烟温度
高温烟气要带走一部分热量，降低排烟温度可
减少加热炉排烟所释放的热量，加热炉的热效率也随之提高。

受露点温度的限制，排烟温度过低会造成低温露点腐蚀，低温露点腐蚀已经成为制约加热炉热效率提高的主要障碍。

一般情况下，加热炉安全排烟温度要高于烟气露点5～10℃。

控制露点腐蚀可以采取以下措施：一是使用低硫含量的燃料；二是控制过剩空气系数，减少SO 3的生成量；三是提高加热炉的排烟温度；四是选择耐腐蚀的材料：从选材上可以考虑采用聚四氟乙烯等涂料或陶瓷等非金属衬里，或采用耐腐蚀的钢种。

参考文献：
[1] 钱家麟. 管式加热炉（第二版）[M]. 北京：中国石
化出版社，2003.
[2] 张 威，方 辉. 管式加热炉节能综述[J]. 油气田
地面工程，2002，21（6）.
[3] 陈积德. 试论火筒式加热炉排烟温度的选择[J]. 油
气储运，1992，11（6）.
[4] 丛海涛. 加热炉余热回收设备烟气露点腐蚀及其抑
制[J]. 石油化工腐蚀与防护，2001，18（3）.
收稿日期：2009-02-12
编辑：马三佳
（上接第24页）
工程造价人员参与设计方案的研究和论证，在保证实现功能的前提下，尽可能减少成本。

这些控制投资的理念，国内的工程造价管理人员不应该只作为“理论”，而应逐渐运用到投资控制实践中，进一步提高我们的投资控制管理水平。

8 结论和启示
8.1 扩大工程量清单计价模式的应用范围
虽然我国工程造价领域从认识工程量清单计价到应用，已经有很长时间，但是定额计价的烙印深深扎根于各级造价人员的心中，全面推行工程量清单计价模式仍是任重道远。

在石油行业工程建设中，除在少数长输管道、建筑物、土石方工程等专业的招投标中采用清单模式招标外，大部分炼油、化工、油气田等领域的工程项目还没有完全采用该模式。

今后工作的重点应围绕如何扩大工程量清单计价的使用范围展开，而不是仅仅停留在理论研究和宣贯上，因为只有实践才能更好的推动发展。

8.2 借鉴先进的管理模式
由于我国社会制度、投资主体、建设程序等和
国外存在差别，完全照搬国外模式既不可能、也不现实。

做好工程量清单、EPC 总承包、PMC 项目管理等应用，不仅与业主管理水平有关，更重要的是与工程建设市场成熟、诚信、完善程度有关；与EPC 承包商的管理水平有关。

要积极探索研究这些先进的管理模式和思想，要加大对EPC 总承包合同条款、管理费用、合同价格等方面的深入研究。

参考文献：
[1] 尹贻林主编. 厦门市工程管理造价管理的改革实践
[M]. 天津：南开大学出版社，2002.
[2] 申立银主编. 中国内地与香港工程造价管理比较
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[3] 王振强等主编. 日本工程造价管理[M]. 天津：南开
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[5] 潘永明主编. 中国台湾工程造价管理[M]. 天津：南
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[6] 郝建新等主编. 美国工程造价管理[M]. 天津：南开
大学出版社，2002.
收稿日期：2008-11-10
编辑：马三佳
图2 热效率与过剩空气系数的关系曲线
过剩空气系数
热效率/%。