资源描述：
《加热炉热平衡测试及分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、·50·油气储运2005年加热炉热平衡测试及分析3段光才赵飞松(中石化荆门分公司洪湖输油处)段光才赵飞松:加热炉热平衡测试及分析,油气储运,2005,24(6)50～52。摘要针对洪湖至荆门石化原油输送管道中应用的GW3000-Y/64-Y型加热炉在实际运行中热效率值低于设计值问题,对熊口站1号加热炉进行了正反热平衡测算,结果表明,排烟热损失和过剩空气系数超标是导致加热炉热效率下降的主要原因,并提出了改进措施和建议。主题词输油管道加热炉热效率测试原因分析措施洪湖至荆门石化原油输送管道使用的加热炉型Qi令qi=×100%(i
2、=1,2,3,4,5)号为GW3000-Y/64-Y,设计热效率为87%,于Qr1995年5月开始投用,最初这种加热炉自动化程度得到:较高,实行微机控制运行,后来改为手动控制。在实q1+q2+q3+q4+q5=1(2)际运行中发现,加热炉热效率达不到设计值,为了分式中q1———加热炉有效利用热量占输入热量的百析其原因并考察加热炉运行状况,对熊口站1号炉分数;进行连续运行稳定工况下的热平衡分析测试。q2———加热炉散热损失热量占输入热量的百分数;一、热平衡测试原理q3———加热炉化学不完全损失热量占输入热量的百分数;对于连续
3、生产的管式炉,根据能量守衡定律,在q4———加热炉机械不完全损失热量占输入热稳定状态下,单位时间的输入量与单位时间输出量量的百分数;相等。输入热量来源于燃料燃烧产生的热,输出热q5———加热炉排烟损失热量占输入热量的百量包括加热炉有效利用热量及各种热损失。1kg分数。燃料输入炉内的热量与加热炉的有效利用热量及各通过对加热炉热平衡测试,考察燃料产生的热种热损失间存在以下平衡关系:量有多少被有效利用,有多少变为热损失,这些热损Qr=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5(1)失又表现在哪些方面,从而找出引起热损失的原因,式中Qr———加
4、热炉的输入热量;以便采取有效措施,使其达到节约能源的目的。Q1———加热炉的有效利用热量;Q2———加热炉的散热损失;二、正平衡和反平衡效率计算Q3———加热炉的化学不完全热损失;Q4———加热炉的机械不完全热损失;1、正平衡效率计算Q5———加热炉的排烟热损失。加热炉有效利用热量与外界供给炉子的热量之将式(1)变形为:比为加热炉热效率(η),其计算公式如下:Q1Q2Q3Q4Q5Q1++++=1η=q1=×100%(3)QrQrQrQrQrQr3448000,湖北省荆门市;电话:(0724)2210077。第24卷第6期段
5、光才等:加热炉热平衡测试及分析·51·2Q1=GC(TO-Ti)(4)аd———对流换热系数,W/(m·K);2Qr=BQL(5)аf———辐射换热系数,W/(m·K);式中G———原油输量,kg/h;K———对流换热经验系数;C———原油比热容,kJ/(kg·℃);Tw———炉体外壁绝对温度,K;TO———原油出炉温度,℃;Tk———周围空气绝对温度,K;Ti———原油进站温度,℃;аdp———加热炉平壁对流换热系数,2B———燃油消耗量,kg/h;W/(m·K);QL———燃油低发热值,kJ/kg。аdy———加热炉圆
6、筒壁对流换热系数,22、反平衡效率计算W/(m·K);通过测定加热炉的各项热损失,以此来确定加w———风速,m/s;热炉的热效率为反平衡效率。由式(2)可知:d———加热炉保温层直径,m。η′=1-(q2+q3+q4+q5)(6)将式(8)～式(11)代入式(2),计算得到加热炉假设q3=0,q4=0,则有:外壁散热损失(q2)为4.5%。η′=1-q2-q5(7)(2)加热炉排烟损失(q5)的计算(1)加热炉散热损失(q2)的计算加热炉排烟热损失(q5)可根据式(12)计算求根据牛顿冷却公式得到:得,即:-4Q2=а×F
7、(tw-tk)(8)q5=(3.5аgx+0.5)(tpy-t)×10(12)а=аd+аf式中аgx———过剩空气系数,取1.15～1.25;1/44=1.163{K(tw-tk)+4.5[(Tw/100)tpy———排烟温度,设计排烟温度为200℃;4-(Tk/100)]/tw-tk}(9)t———环境温度,℃。аdp=1.163K(tw-tk)(10)0.60.4аdy=1.163×3.95(w/d)(11)三、测算及分析2式中а———综合换热系数,W/(m·K);2F———炉壁表面积,m;2002年10月25日,对
8、熊口1号加热炉进行了tw———炉体外壁温度,℃;现场监测。分别对炉前(火嘴周围)、辐射室、对流室tk———周围空气温度,℃;等6个点进行了测试,测试结果见表1和表2。表1加热炉热平衡测试时的相关运行数据平均温度环境温度温差风速换热系数热流强度总散热面积总散热损失检测部位(222℃)(℃)(℃)(m/s)
