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加热炉热工检测方案

井口加热炉热工检测方案
一、项目来源
根据胜利油田采油工程处部署,对胜利油田在用的各厂家的各种类型井口加热炉进行热效率测试。

本次测试工作由胜利油田技术检测中心能源监测站承担。

二、检测目的:
检测加热炉在实际运行工况下的加热炉的热效率。

三、依据标准:
SY/T6381-1998 加热炉热工测定
SY/T6275-1997 石油企业节能检测综合评价方法
四、测试基本检测方法及测试数量
4.1 测试方法
测试方法采用正平衡法与反平衡法相结合的测试方法。

当现场不满足正平衡测试条件时,则以反平衡测试方法进行测试。

正平衡法:通过直接测量加热炉输入热量和输出热量而计算出效率的方法。

反平衡法:通过测定加热炉各项热损失而计算出效率的方法。

4.2测试数量
因本次需测试的加热炉数量众多,故采取抽样测试的方式进行,抽测比例不低于30%。

具体按各厂家加热炉(包括各种型号的加热炉)数量的30%进行。

五、测试工况要求:
1 、时间要求:
(1)、测试应在加热炉热工况稳定和燃烧调整到测试工况1h后开始进行。

(2)、测试的持续时间不少于1h,烟气成分和排烟温度每隔15min读数记录数据一次。

2 、燃料要求:测试时加热炉所用燃料应符合加热炉设计要求。

3 、加热炉液位要求:测试结束时,加热炉液位应与测试开始时保持一致。

4 、加热炉负荷应在符合工艺要求(被加热介质出口温度达到外输要求)的工况。

七、测试项目
主要测试项目如下:
1)液体燃料元素分析、低位发热量、密度、含水量;
2)燃料消耗量;
3)燃烧器前燃油(气)压力;
4)燃烧器前燃油(气)温度;
5)被加热介质流量;
6)被加热介质密度;
7)被加热介质含水量;
8)加热炉进口、出口介质温度;
9)加热炉进口、出口介质压力;
10)排烟温度;
11)排烟处烟气成分分析;
12)入炉空气温度;
13)炉体外表面温度;
14)当地大气压力;
15)环境温度;
16)散热损失。

八、测试仪器仪表
选用KM900烟气成分测试仪测试排烟温度和烟气成分;选用MX2远红外光学测温仪测试炉体外表面温度。

见表1:
九、计算公式、计算方法及经验数据的选定:
计算温度基准为环境温度,燃料发热值基准为应用基低位发热值。

9.1 热负荷按式(1)计算:
Q=D(h out-h in) (1)
式中:
Q——加热炉热负荷,单位为千焦每小时(kJ/h);
D——被加热介质流量,单位为千克每小时(kg/h);
h out——被加热介质出口质量焓,单位为千焦每小时(kJ/kg);
h in——被加热介质进口质量焓,单位为千焦每小时(kJ/kg)。

9.2 正平衡效率按式(2)计算:
D(h out-h in)
η1= ——————×100 (2)
BQ i
式中:
η1——加热炉正平衡热效率,%;
B——加热炉燃料消耗量,单位为千克每小时或单位为立方米每小时(kg/h,m3/h);
Q i——输入热量,单位为千焦每千克或单位为千焦每立方米(kJ/kg,kJ/m3);;
Q i =Q DW Y + H ir +Q wl (3)
式中:
Q DW Y——燃料应用基低位发热值,单位为千焦每千克或单位为千焦每立方米(kJ/kg,kJ/m3);
Q wl ——加热燃料外来热量,单位为千焦每千克或单位为千焦每立方米(kJ/kg,kJ/m3);
H ir——燃料的物理热,单位为千焦每千克或单位为千焦每立方米(kJ/kg,kJ/m3)。

9.3 反平衡效率按式(4)的计算:
反平衡效率按式(4)的计算:
η2 = 100– q2 – q3 – q5 (4)
式中:
η2——加热炉反平衡效率,%;
q2 ——排烟热损失,%;
q3 ——气体不完全燃烧热损失,%;
q5 ——散热损失,%。

其中q2=(3.5α+0.5)(t py—t0)/100 (5)
式中:α——排烟处过剩空气系数;
t py——排烟温度,℃;
t0——环境温度,℃。

q3=3.2αCO (6)
式中:CO——烟气中一氧化碳含量,%。

散热损失q5可依据GB/T15317-1994查表求得。

9.4.过剩空气系数的计算:
十、测试结果评价:
10.1、正平衡法和反平衡法测定的效率同时填写在报告中,测定结果以正反平衡法测定值的平均值为准。

若只进行了反平衡测试,则以反平衡测试热效率为测试结果。

10.2、评价热效率、过剩空气系数、炉体外表面温度、排烟温度四项考核指标是否符合标准要求。

10.3、对测试的加热炉进行分类统计分析,评价各加热炉运行状况的相对优劣。

附录A
附录B
技术检测中心能源站
2008年05月23日。

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