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真空加熱爐熱效率因素及節(jié)能探討論文
摘要：真空加熱爐安全性高、不易結(jié)垢、高效節(jié)能在油氣田生產(chǎn)及人們的日常生活中應(yīng)用廣泛。熱效率是衡量真空加熱爐的重要指標(biāo)，關(guān)系著真空加熱爐節(jié)能降耗效果，鑒于此，本文對真空加熱爐相關(guān)知識進行闡述，分析影響真空加熱爐熱效率的因素，提出相關(guān)的節(jié)能措施，以供參考。
關(guān)鍵詞：真空加熱爐；熱效率；因素；節(jié)能
1真空加熱爐構(gòu)成及原理
1.1真空加熱爐構(gòu)成
所謂真空加熱爐指低于當(dāng)?shù)卮髿鉄崃Φ呢?fù)壓狀態(tài)下穩(wěn)定運行的加熱爐。真空加熱爐構(gòu)成復(fù)雜，包括煙囪、盤管、對流室、爐膽、燃燒器等，其中煙囪負(fù)責(zé)產(chǎn)生抽力，并將煙氣排出；盤管將熱量傳遞給流經(jīng)的原油，促使原油溫度提高；對流室內(nèi)布置大量爐管，這些爐管以對流方式吸收熱量；爐膽是燃料燃燒的場所。同時，爐膛壁面的爐管在該區(qū)域吸收火焰輻射熱量。燃燒器作用在于按照一定比例將空氣和燃料進行混合，確保燃料更好的燃燒（真空加熱爐各部分構(gòu)成）。
1.2真空加熱爐原理
真空加熱爐工作主要依據(jù)以下原理：在不同壓力情況下，水的沸騰溫度不同，借助沸騰排氣法便可形成真空腔，爐筒內(nèi)壓力變?yōu)?0.03~0.01MPa的負(fù)壓。在燃燒器中空氣和燃料充分混合，在爐膛中燃燒，燃燒產(chǎn)生的熱量便通過煙管、回燃室、爐膽傳至熱媒水。在負(fù)壓作用下，熱媒水便形成飽和蒸汽，經(jīng)“蒸發(fā)-冷凝-再蒸發(fā)-再冷凝”的相變換熱方式，熱量便傳遞給盤管中流動的介質(zhì)，確保溫度滿足用戶要求。
2影響真空加熱爐熱效率的因素
�。�1）爐壁。爐壁是真空加熱爐不可或缺的重要部分，其在為燃料提供燃燒環(huán)境的同時，也會傳導(dǎo)熱量，盡管有一定的保溫材料，但不可能做到完全絕熱，會散失部分熱量。另外，熱量經(jīng)過汽水管道、煙風(fēng)道、爐墻等也難免散失熱量，尤其爐體、爐壁表面較大，熱量散失較嚴(yán)重，導(dǎo)致加熱爐的熱效率降低。
�。�2）負(fù)荷。研究發(fā)現(xiàn)，負(fù)荷給真空加熱爐熱效率造成一定影響，尤其當(dāng)負(fù)荷超過100%時，會導(dǎo)致真空加熱爐中混入的燃料超過空氣，燃料不能充分燃燒，部分燃料和煙氣被排出，不僅增加燃料量，而且降低真空加熱爐熱效率。當(dāng)負(fù)荷不足100%時，負(fù)荷越大真空加熱爐的熱效率越高，尤其當(dāng)熱負(fù)荷在100%左右時，真空加熱爐的經(jīng)濟性達(dá)到最佳。
�。�3）空氣。真空加熱爐運行中，燃料中混入空氣的比例是否得當(dāng)，會影響燃料的正常燃燒，進而給熱效率產(chǎn)生影響。一方面，燃料中混入的空氣較少，燃料燃燒不充分，導(dǎo)致未燃燒的燃料排向大氣中，不僅降低熱效率，而且導(dǎo)致燃料的嚴(yán)重浪費。另一方面，當(dāng)混入空氣的比例較高時，燃燒時極易形成黑煙，除塵性能下降，熱效率降低，由此可見，為提高真空加熱爐的熱效率，應(yīng)將燃料中的空氣量控制在合理范圍內(nèi)。
（4）排煙。排煙過程中不可避免的帶走熱量，因此，排煙給真空加熱爐熱效率造成的影響不容小視。研究發(fā)現(xiàn)，排煙溫度越高，會導(dǎo)致真空加熱爐的熱效率越低，排煙溫度每升高10~15℃，真空加熱爐的熱效率便降低1%，因此，為提高真空加熱爐的熱效率，生產(chǎn)單位應(yīng)注重?zé)煔庵袩崃康幕厥绽�，更好的實現(xiàn)節(jié)能效果。
�。�5）使用時間。真空加熱爐使用的時間越長久，熱效率越低，原因在于：一方面，真空加熱爐長時間運行，導(dǎo)致加熱爐各構(gòu)件因磨損、腐蝕等性能降低，熱損耗增加，熱效率降低。另一方面，真空加熱爐運行的越長久，內(nèi)部構(gòu)件積灰、結(jié)垢越多，熱傳導(dǎo)系數(shù)降低，熱傳導(dǎo)性能差，熱效率越小。
3真空加熱爐節(jié)能措施探討
為提高真空加熱爐熱效率，節(jié)約能源，生產(chǎn)單位應(yīng)在認(rèn)真研究影響加熱爐熱效率因素的基礎(chǔ)上，積極尋找可行性、針對性措施，提高熱效率，降低真空加熱爐運行成本及給環(huán)境造成的影響，實現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
�。�1）認(rèn)真落實維護工作。做好真空加熱爐日常維護，不僅有助于提高熱效率，而且還能延長使用壽命，因此，生產(chǎn)單位應(yīng)將真空加熱爐的日常維護作為重要工作加以落實。首先，完善維護制度。生產(chǎn)單位應(yīng)結(jié)合真空加熱爐運行實際，制定完善的日常維護制度，成立專門的維護工作小組，明確組長及各成員職責(zé)。同時，為鞭策維護小組成員切實履行自身職責(zé)，實行維護工作責(zé)任制，并做好維護工作檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時解決的同時追究相關(guān)人員責(zé)任。其次，明確維護內(nèi)容。真空加熱爐維護內(nèi)容較多，為提高熱效率，應(yīng)明確維護工作內(nèi)容，做好真空加熱爐各構(gòu)建腐蝕、結(jié)垢情況檢查，及時更換新的構(gòu)件，并做好除垢工作，保證熱量的正常傳遞。最后，嚴(yán)抓工作落實。為保證真空加熱爐維護工作認(rèn)真落實，生產(chǎn)單位應(yīng)做好定期抽查、隨機抽查，認(rèn)真檢查維護工作日志，及真空加熱爐各部分運行參數(shù)，發(fā)現(xiàn)問題，及時要求維護小組解決。
�。�2）嚴(yán)格控制加熱爐負(fù)荷。為提高真空加熱爐熱效率，生產(chǎn)單位充分認(rèn)識到負(fù)荷給熱效率造成的影響，及時采取措施控制負(fù)荷。一方面，生產(chǎn)單位應(yīng)做好負(fù)荷、熱效率關(guān)系的研究，總結(jié)負(fù)荷、熱效率在不同狀況下的變化規(guī)律，根據(jù)加熱工作需要，合理設(shè)置真空加熱爐負(fù)荷。另一方面，如上文所述，當(dāng)將負(fù)荷控制在100%左右時，真空加熱爐的熱效率最高，因此，真空加熱爐運行中，生產(chǎn)單位應(yīng)實時監(jiān)視真空加熱爐各項運行參數(shù)，嚴(yán)格控制負(fù)荷，杜絕超負(fù)荷情況的發(fā)生。
�。�3）合理配比加熱爐風(fēng)量。真空加熱爐中燃料中的風(fēng)量直接影響熱效率，因此，生產(chǎn)單位應(yīng)確保燃料中風(fēng)量配比的合理性，具體應(yīng)認(rèn)真落實以下內(nèi)容：首先，優(yōu)化燃燒器性能。生產(chǎn)單位應(yīng)做好燃燒器性能研究，根據(jù)熱效率情況，采用知名廠家生產(chǎn)、性能優(yōu)良的燃燒器，保證燃料的充分燃燒，促進真空加熱爐熱效率進一步提升。其次，控制過�？諝�。真空加熱爐中，為保證燃料充分燃燒，空氣需具有一定余量，因此，生產(chǎn)單位應(yīng)做好煙囪、氣門、風(fēng)門管理工作，將空氣余量控制在合理水平。最后，提高加熱爐密封性能。生產(chǎn)單位做好爐墻、彎頭箱門、火門等的檢查，發(fā)現(xiàn)泄漏或關(guān)閉不嚴(yán)的情況，應(yīng)及時進行密封處理，避免混入空氣帶走熱量，降低熱效率。另外，嚴(yán)格控制真空加熱爐散熱量。生產(chǎn)單位除做好爐墻修補、密封工作外，還應(yīng)噴涂隔熱涂料，降低熱量以輻射形式向大氣散失熱量。
�。�4）注重運用煙氣余熱。起初真空加熱爐的煙道排出的煙氣溫度較高，一般不會＜200℃。燃料氣經(jīng)由換熱盤未達(dá)到燃燒器前產(chǎn)生的熱量，加熱爐無法進行有效輸出，該部分熱量損失，降低了真空加熱爐的熱效率，因此，生產(chǎn)單位應(yīng)加強技術(shù)攻關(guān)，應(yīng)用煙氣余熱回收技術(shù)，回收產(chǎn)生的熱量，避免熱量的無端損失，具體做法是：在加熱爐煙道中安裝燃料氣換熱盤管，利用煙氣余熱加熱燃料氣，實現(xiàn)提升真空加熱爐熱效率的目的。
4結(jié)論
真空加熱爐結(jié)構(gòu)及運行原理復(fù)雜，為提高熱效率，降低燃料成本，增加經(jīng)濟效益，生產(chǎn)單位應(yīng)做好真空加熱爐熱效率研究，明確影響熱效率的因素，積極采取相關(guān)節(jié)能措施。本文通過研究得出的結(jié)論有：
�。�1）真空加熱爐應(yīng)用廣泛，構(gòu)成復(fù)雜，包括煙囪、盤管、對流室、爐膽、燃燒器等，生產(chǎn)單位應(yīng)明確各構(gòu)件所處位置，掌握真空加熱爐運行原理，為提升熱效率提供依據(jù)。
�。�2）研究發(fā)現(xiàn)，影響真空加熱爐熱效率的影響因素包括爐壁、負(fù)荷、排煙、使用時間等，都會導(dǎo)致熱量不同程度的散失，導(dǎo)致熱效率降低，因此，生產(chǎn)單位應(yīng)提高認(rèn)識，總結(jié)以往經(jīng)驗，積極采取措施及時對相關(guān)部件進行優(yōu)化，提高熱效率。
�。�3）生產(chǎn)單位一方面，做好真空加熱爐日常養(yǎng)護，及時發(fā)現(xiàn)與修復(fù)存在問題的部件，避免熱量散失。同時，根據(jù)生產(chǎn)要求，將真空加熱爐負(fù)荷控制在100%左右。另一方面，合理配比加熱爐風(fēng)量，保證燃料充分燃燒的同時，減少煙塵量。另外，生產(chǎn)單位還應(yīng)提升自身技術(shù)，注重運用煙氣余熱。
參考文獻：
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