油田加热炉要素及技术发展

管式加热炉

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石

油

机

械

20年 01

第2 9卷

第 2期

.设计计算. . .

油田加热炉设计要素及技术发展景深刘明革

(太庆油田有限责任公司油田建设设计研究院)

摘要

根据实际工作经验，以管式加热炉为例，分析了炉膛体积发热强度、炉管表面热强

度、辐射室排烟温度、对流室排烟温度、炉管内流速、烟气流速、压力降和热效率等影响加热炉

设计和选用的8个要素，讨论了表面热强度的确定与传热面积计算，以及加热炉设计性能的综合评判及加热炉优化设计的技术发展方向。值得注意的是，在优化设计加热炉时，除了考虑性能指标外，还要考虑环境保护指标、安全指标和经济性指标。主题词油田设备加热炉设计要素受热并不一样，不同炉管以及同一根炉管上的不同

加热炉是油田常用设备之一，因工艺计算和结

构型式都比较复杂，从而给正确选用和合理设计带来了困难。笔者根据实际工作经验，以管式加热炉为例，对油田加热炉设计要素及技术发展作一些分析和探讨。由于管式加热炉是在普通加热炉基础上设计的比较特殊的一种炉型，只需对它分析研究，其结果对普通加热炉也具有适用性和指导作用。

位置的局部热强度都不相同，所以表面热强度指的是炉管的平均值。一台炉子的平均表面热强度究竟多少为宜，这与许多因素有关，如管内介质的特性、介质流速、炉型、炉管材质、炉管尺寸、炉管的排列方式等。辐射室与对流室的炉管表面热强度相差很大。 3射室排烟温度 .辐辐射室排烟温度指烟气离开辐射室进入对流室

加热炉设计要素 1膛体积发热强度 .炉

的温度 .它表征炉膛内烟气温度的高低，是操作中的重要控制指标。辐射室排烟温度高，说明辐射室传热强度大，若辐射室排烟温度过高，火焰太猛烈，容易烧坏炉管与管板等。从长周期安全运转考虑，一般把辐射室排烟温度控制在 80以下，但 5烃蒸气转化炉、乙烯裂解炉等除外。 4 .对流室排烟温度对流室排烟温度指烟气离开对流室进人烟囱的温

燃料燃烧的总发热量除以炉膛体积，称为炉膛体积发热强度，简称体积热强度，它表示单位体积的炉膛在单位时间里燃料燃烧所发出的热量。炉膛

大小对燃料燃烧的稳定性有影响，如果炉膛体积过小，燃烧空间不够，火焰容易舔到炉管和管架上，炉膛温

度也高，不利于长周期安全运行，因此炉膛体积发热强度控制在 4.6 t/ ( h 18万 j m - )以下。 2管表面热强度 .炉炉管单位表面积 (一般按炉管外径计算表面

度，它表征对流室内烟气温度的高低，直接影响烟气离开烟囱时带出热量的多少，是炉子设计和选用的一个重要参数。对流室排烟温度高，烟气带出的热量多，不利于热效率的提高，但对流室排烟温度过低也

积 )在单位时问内所传递的热量称为炉管表面热强度，也称热通量或热流率、热流密度，它表示炉管传热强度 (能力 )的大小。实际上炉内各部位

不好，容易产生低温露点腐蚀。在没有相应的防腐措施时，排烟温度必须保证低温段受热面的管壁温度

景探 .高级工程师，生于 14年，16年毕业于东北石油学院矿机专业，现从事机械设计及技术管理工作 .任副总工程师本刊 95 99编委会委员。地址：(6 7 2 13 1 )黑龙江省大庆市。电话 (49 9 2 5。 05 )50 7 5 (收稿日期：20 0 00— 5—1 ) 1

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