油田在生产原油的同时,也在不断的消耗能源。加热炉是主要是对长输管道内的输油进行加热,起到防凝降粘作用。这种加热炉必须具备排量大、承压高、压降小、负荷调节范围宽等特性。管式加热炉可以连续大量地加热原油,操作方便,容易实现自动化,运行成本低。目前输油加热站的加热炉燃料多数就地取用管道干线原油。由于国产原油粘度高、含蜡,且无机盐、硫等成分高,使加热炉容易结炭和结盐,燃烧产物对环境造成污染。采用天然气代替燃油是解决上述问题的有效方法之一。天然气是一种清洁能源,对加热炉设备和环境影响很小。天然气资源丰富,燃烧天然气比燃油成本更低。本文基于传热学、工程热力学等学科理论为基础,结合长输管道燃气加热炉生产实际需求,对燃气加热炉节能设计进行了研究。主要研究包括:燃气加热炉设计技术要求及方案;燃气加热炉热力系统设计计算;加热炉保温设计及强度计算。研究结果表明:采用天然气替代燃油燃料,不仅降低了燃料费用,而且周围环境条件得到改善。不需进行燃油雾化,简化了燃烧系统结构,运行调节方便;该加热炉的设计热效率达到92.2%,提高了两个百分点;从强度安全和传热角度出发,设计了A、B型两种翅片管,布置在对流室不同的部位;低温腐蚀是制约加热炉热效率进一步提高的瓶颈。该5000kW燃气加热炉采用在烟囱上涂刷太空节能涂料进行保温,可以降低烟囱热损失30%,施工方便。通过本文的研究在现场应用后节能效果显著。