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摘要：主要阐述某联更换真空加热炉后的效果跟踪。比较了火筒炉与真空加热炉同期吨油耗气，逐步分析安全、节能、效率等方面因素，设定了加热炉各项参数，进一步了解加热炉性能，不断的跟踪摸索，研究出最合理的控制区间，最大程度的提高加热炉效率。
关键词：节能；安全；高效
Abstract: this paper is mainly expounds a league change the effect after tracking vacuum heating furnace. Compared with vacuum furnace tube furnace of fire from consumption tons gas and analyze the security, energy saving, efficiency factors, set the parameters of reheating furnace, the further understanding of heating furnace performance, and constantly tracking exploration, research the most reasonable control interval, the greatest degree of improve the efficiency of the heating furnace.
Keywords: energy efficient; Security; efficient
中圖分类号： TG155.1+2文献标识码：A文章编号：
热超导技术是一项新兴的能量低损耗传输技术，而真空加热炉技术则是热超导技术的产业化应用，它使用的是热管的工作原理。某联2010年改造项目将原来两台火筒炉更换为真空炉，经过投产后一段时间新技术学习及耗气效果跟踪，发现与火筒炉相比，节能效果、安全系数方面有明显提高。逐步分析了新型加热炉技术特点及节能效果。
1真空加热炉基本原理及性能优势
1.1原理及结构
主要由炉体、烟火管、加热盘管和烟囱组成。采用了负压蒸汽换热技术，运行时将作为热媒的液体液位控制在烟、火管与加热盘管之间，通过高温排气将炉体内压力调制成负压，并控制在负压状态下运行。燃烧器将燃料充分燃烧，热量经加热炉火筒及烟管传递给锅壳内中间介质水，水受热沸腾由液相变为气相蒸发，水蒸汽逐步充满炉体的气相空间，由于盘管内被加热介质及管壁温度低于蒸汽温度，从而使蒸气在盘管外壁冷凝，并把热量传递给盘管内介质。冷凝后的水在重力作用下落回水空间。如此循环往复，实现了相变换热过程。加热炉之所以要采取微负压的操作，主要是考虑到安全的问题，炉膛的正压会造成高温烟气的泄露，不仅热损失加大，还会造成炉子本身的破坏和对人身安全的危害。
1.2优点
（1）安全可靠，节能节水。负压工作，可免除爆炸危险。
（2）炉内燃烧，系统不易结垢。采用波纹管做烟管，其自身为热补偿元件，具有热胀冷缩自洁作用，不易结垢。
（3）热效率高，环保节能。采用正压燃烧式设计，保证高效传热，燃料利用率高达99 %以上，与传统锅炉相比，燃料可节省17 %左右；氮氧化物和一氧化碳生成量低，使烟气排放洁净，对环境无污染。
（4）燃料适应性广泛，天然气尤佳。
（5）自动化控制程度高，用户可按需配置。
2现场应用
2011年5月，某联合站更换了两台真空加热炉，我们对原有火筒炉及真空炉运行相关数据进行对比，2010年与2011年同期来液温度和出口温度没有较大变化，真空加热炉耗气量明显少于火筒炉。其中吨油耗气明显下降，经公式计算得出节能率约为37%，具体见真空加热炉与火筒炉对比曲线图。
我们通过热效率公式：
η=
式中：η—热效率，%； G—介质流量， kg/h； C—介质比热，kJ/(kg•℃)；T2—介质出炉温度，℃；T1—介质进炉温度，℃；B—燃料耗量，kg/h；Q1—燃料低发热值，kJ/kg。
得出此时真空加热炉热效率为80%。真空加热炉运行一段时间后，出现了耗气量增加的现象，同时脱水器也频繁跳闸，我们将原因归纳为以下几方面：
（1）大小火转换不灵敏、出口温度过高。新设备使用初期燃烧器及自控系统参数的设定都是由厂家设定，而实际运行参数需要根据现场生产实际情况及时调试。
（2）一段脱后油含水偏高 。三台游离水脱除器相继停运检修，一段来液沉降时间缩短。
（3）夏季使用各小站湿气，只经过一次初级分离，含有少量轻烃及原油，造成系统压力不稳，降低真空炉内换热效果。
（4）负压偏高，加大热损失。
根据上述原因，我们经过反复试验对真空加热炉运行参数进行调试，将转小火温度由原来的70℃下调至65℃，转大火温度由65℃下调至60℃，出口停机温度55℃，炉体停机温度由90℃下调至85℃。试验半个月后发现，加热炉实现大小火的自动转换，在满足正常生产的条件下，日平均耗气量降低约200 m3。
由公式计算得出，此时真空加热炉节能率为33%，热效率为89%。见真空加热炉节气前后吨油耗气对比曲线图。
3结 论
真空相变加热炉是油田生产中应用的一种新型加热炉。根据某站实际情况经过反复试验调整发现，低温集输期间来液温度在37-38℃时，加热炉温度需提升到47-48℃可保证正常生产，此时耗气量有所增加，待脱水器平稳运行后适度降低加热炉温度，观察脱水器电流、电压的波动状况。若脱水器平稳可将加热炉白天温度调整较夜间温度略低，日节约天然气100m3。当低温集输结束后，来液温度在34-36℃，加热炉温度控制在42-44℃，保证正常生产，耗气量减少。通过一段时间的跟踪分析及对比，我们估算真空加热炉年节约天然气7×104m3，折合资金4×104元。
（1）加装了干燥器。为解决夏季我站使用湿气所产生的系统压力不稳、加热炉冒黑烟和长期使用含轻烃量过多的湿气会引起火管内壁结垢等现象，现已在进入加热炉耗气汇管前加装了干燥器，目的是对湿气再次沉降、干燥。在温差变化较大的天气，也会在一定程度上解决由于管线内液体过多导致管线冻堵，和风气比分配不当导致加热炉自动停火等问题。随着改造项目的完成投产，我们期待在新设备投入生产的同时，生产管理可以更加节能、环保。
（2）调整合理温度。我们将依据本站的处理能力，适时调整适合生产的合理温度，继续加强加热炉使用效果的跟踪记录，从而总结出最适应生产的控制方案。
参考文献:
[1]王忠东.提高油田工艺加热炉的运行效率[J].油气田地面工程2002.
[2]李虞庚.油田油气集输设计技术手册[M].北京石油工业出版社1995.
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：节能；安全；高效
Abstract: this paper is mainly expounds a league change the effect after tracking vacuum heating furnace. Compared with vacuum furnace tube furnace of fire from consumption tons gas and analyze the security, energy saving, efficiency factors, set the parameters of reheating furnace, the further understanding of heating furnace performance, and constantly tracking exploration, research the most reasonable control interval, the greatest degree of improve the efficiency of the heating furnace.
Keywords: energy efficient; Security; efficient
中圖分类号： TG155.1+2文献标识码：A文章编号：
热超导技术是一项新兴的能量低损耗传输技术，而真空加热炉技术则是热超导技术的产业化应用，它使用的是热管的工作原理。某联2010年改造项目将原来两台火筒炉更换为真空炉，经过投产后一段时间新技术学习及耗气效果跟踪，发现与火筒炉相比，节能效果、安全系数方面有明显提高。逐步分析了新型加热炉技术特点及节能效果。
1真空加热炉基本原理及性能优势
1.1原理及结构
主要由炉体、烟火管、加热盘管和烟囱组成。采用了负压蒸汽换热技术，运行时将作为热媒的液体液位控制在烟、火管与加热盘管之间，通过高温排气将炉体内压力调制成负压，并控制在负压状态下运行。燃烧器将燃料充分燃烧，热量经加热炉火筒及烟管传递给锅壳内中间介质水，水受热沸腾由液相变为气相蒸发，水蒸汽逐步充满炉体的气相空间，由于盘管内被加热介质及管壁温度低于蒸汽温度，从而使蒸气在盘管外壁冷凝，并把热量传递给盘管内介质。冷凝后的水在重力作用下落回水空间。如此循环往复，实现了相变换热过程。加热炉之所以要采取微负压的操作，主要是考虑到安全的问题，炉膛的正压会造成高温烟气的泄露，不仅热损失加大，还会造成炉子本身的破坏和对人身安全的危害。
1.2优点
（1）安全可靠，节能节水。负压工作，可免除爆炸危险。
（2）炉内燃烧，系统不易结垢。采用波纹管做烟管，其自身为热补偿元件，具有热胀冷缩自洁作用，不易结垢。
（3）热效率高，环保节能。采用正压燃烧式设计，保证高效传热，燃料利用率高达99 %以上，与传统锅炉相比，燃料可节省17 %左右；氮氧化物和一氧化碳生成量低，使烟气排放洁净，对环境无污染。
（4）燃料适应性广泛，天然气尤佳。
（5）自动化控制程度高，用户可按需配置。
2现场应用
2011年5月，某联合站更换了两台真空加热炉，我们对原有火筒炉及真空炉运行相关数据进行对比，2010年与2011年同期来液温度和出口温度没有较大变化，真空加热炉耗气量明显少于火筒炉。其中吨油耗气明显下降，经公式计算得出节能率约为37%，具体见真空加热炉与火筒炉对比曲线图。
我们通过热效率公式：
η=
式中：η—热效率，%； G—介质流量， kg/h； C—介质比热，kJ/(kg•℃)；T2—介质出炉温度，℃；T1—介质进炉温度，℃；B—燃料耗量，kg/h；Q1—燃料低发热值，kJ/kg。
得出此时真空加热炉热效率为80%。真空加热炉运行一段时间后，出现了耗气量增加的现象，同时脱水器也频繁跳闸，我们将原因归纳为以下几方面：
（1）大小火转换不灵敏、出口温度过高。新设备使用初期燃烧器及自控系统参数的设定都是由厂家设定，而实际运行参数需要根据现场生产实际情况及时调试。
（2）一段脱后油含水偏高 。三台游离水脱除器相继停运检修，一段来液沉降时间缩短。
（3）夏季使用各小站湿气，只经过一次初级分离，含有少量轻烃及原油，造成系统压力不稳，降低真空炉内换热效果。
（4）负压偏高，加大热损失。
根据上述原因，我们经过反复试验对真空加热炉运行参数进行调试，将转小火温度由原来的70℃下调至65℃，转大火温度由65℃下调至60℃，出口停机温度55℃，炉体停机温度由90℃下调至85℃。试验半个月后发现，加热炉实现大小火的自动转换，在满足正常生产的条件下，日平均耗气量降低约200 m3。
由公式计算得出，此时真空加热炉节能率为33%，热效率为89%。见真空加热炉节气前后吨油耗气对比曲线图。
3结 论
真空相变加热炉是油田生产中应用的一种新型加热炉。根据某站实际情况经过反复试验调整发现，低温集输期间来液温度在37-38℃时，加热炉温度需提升到47-48℃可保证正常生产，此时耗气量有所增加，待脱水器平稳运行后适度降低加热炉温度，观察脱水器电流、电压的波动状况。若脱水器平稳可将加热炉白天温度调整较夜间温度略低，日节约天然气100m3。当低温集输结束后，来液温度在34-36℃，加热炉温度控制在42-44℃，保证正常生产，耗气量减少。通过一段时间的跟踪分析及对比，我们估算真空加热炉年节约天然气7×104m3，折合资金4×104元。
（1）加装了干燥器。为解决夏季我站使用湿气所产生的系统压力不稳、加热炉冒黑烟和长期使用含轻烃量过多的湿气会引起火管内壁结垢等现象，现已在进入加热炉耗气汇管前加装了干燥器，目的是对湿气再次沉降、干燥。在温差变化较大的天气，也会在一定程度上解决由于管线内液体过多导致管线冻堵，和风气比分配不当导致加热炉自动停火等问题。随着改造项目的完成投产，我们期待在新设备投入生产的同时，生产管理可以更加节能、环保。
（2）调整合理温度。我们将依据本站的处理能力，适时调整适合生产的合理温度，继续加强加热炉使用效果的跟踪记录，从而总结出最适应生产的控制方案。
参考文献:
[1]王忠东.提高油田工艺加热炉的运行效率[J].油气田地面工程2002.
[2]李虞庚.油田油气集输设计技术手册[M].北京石油工业出版社1995.
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。