1概述 ............................................................................................................................ 1 2结构构造特点 ............................................................................................................ 1
2.1整体构造 ......................................................................................................... 1 2.2水套 ................................................................................................................. 2 2.3盘管 ................................................................................................................. 3 2.4火筒 ................................................................................................................. 3 2.5烟管 ................................................................................................................. 3 2.6人孔 ................................................................................................................. 4 2.7顶部安全阀 ..................................................................................................... 5 2.8燃气燃烧控制系统 ......................................................................................... 6 2.9燃料气管道 ..................................................................................................... 7 2.10燃烧器 ........................................................................................................... 7 2.11防爆门 ........................................................................................................... 8 3原理分析 .................................................................................................................... 8 4安装 ............................................................................................................................ 8
4.1安装前的准备 ................................................................................................. 8 5运行 ............................................................................................................................ 9
5.1预点火准备 ..................................................................................................... 9 5.2点火投产 ....................................................................................................... 10 5.3操作注意 ....................................................................................................... 10 6故障排除 .................................................................................................................. 10
6.1紧急停车的条件 ........................................................................................... 10 6.2紧急停车的步骤 ........................................................................................... 11 6.3正常停车的步骤 ........................................................................................... 11 6.4常见故障的处理方法 ................................................................................... 12 7加热器的技术参数 .................................................................................................. 13
7.1技术参数 ....................................................................................................... 13 8维护与保养 .............................................................................................................. 14
I
8.1水套炉的维护与保养 ................................................................................... 14 8.2燃烧器的维护与保养 .................................................................................. 14
II
1概述
生产加热炉主要用于加热油的产品，使其达到技术平台所需要的温度和满足系统的要求。其适用于石油，天然气，油污水等介质中的石油和天然气田的加热。水套加热炉在石油、天然气工业中被广泛应用于油气集输系统中对原油、天然气及其井产物的加热，以便实现其输送、沉降、分离、脱水和初加工等工艺过程。是油气输送系统中应用广泛的专用设备，具有品种多、配置多样，结构紧凑、功能齐全、适用范围广等特点，是理想的加热设备。其技术水平及装备状况直接影响到油田地面工程建设的技术水平与经济效益。我们在现场使用的生产加热炉是水套式间接加热生产加热炉。
2结构构造特点
2.1整体构造（图1）：该生产加热炉撬由加热器、燃烧器、工艺管道、自动控制系统和阀门仪表及燃气系统构成。水套加热炉一般采用卧式结构，拥有内燃机和两个返回冲程。它是由加热器、烟囱、燃烧器等堆栈而成。加热器堆栈是圆柱形的；加热线圈为蛇形，加热炉拥有烟雾出口和被加热介质的进出口。燃烧器是
1
UNIGAS（联合气体）自动比例调节燃气燃烧器。井口回收的流体中分离的天然气经过两阶段沉降后，通过过滤和减压，天然气可以达到燃烧器所需要的压力。
图1
2.2水套（图2-水套和整个撬装外管）：水套加热炉的外壳，将水套加热炉的盘管、火筒、烟管包容其中，水套炉的得名原因。
图2
2
2.3盘管（图3）：也叫走油盘管，是由蛇形管组焊而成的来复管。介质通过其中时被水套里的热水和蒸汽加热。走油盘管炉体外部分。
图3
2.4火筒（图4）：水套加热炉的炉膛。一般是用锅炉钢板卷制成的筒形结构，燃料经燃烧器喷入火筒内燃烧，使水套内的水加热。
图4
2.5烟管（图5）：用单根钢管或多根无缝钢管和管板组焊而成的管束。它与火
3
筒连接在一起，高温的烟气通过烟管从烟囱中排出而使水套内的水加温。
图5
2.6人孔（图6），技术人员用于维护加热炉的通道，一般设在被加热介质进出口下端，常闭。
4
图6
2.7顶部安全阀（图7），用于保护撬体内压处于安全范围之内。在超压时会自
5
动打开释放撬体内压力。常闭。
图7
2.8燃气燃烧控制系统（图8）
图8
6
2.9燃料气管道（可预热-图9）
图9
2.10燃烧器（送风系统、点火系统、监测系统、燃料系统、电控系统-图10）
图10
7
2.11防爆门（图11），烟囱或烟箱内发生爆炸时泄放压力。
图11
3原理分析
该水套加热炉依据API12K标准设计，其特殊之处在于炉壳内与火筒接触的介质不是生产介质而是水。加热炉工作时，燃料在炉内下部的火筒内燃烧，燃烧产生的烟气依次通过火筒后的烟管和烟囱排入大气，在这个过程中，燃烧释放的热量以辐射、对流等传热形式将热量传给水套中的水，使水的温度升高，并部分汽化，水及其蒸汽再将热量传递给油盘管中的原油，使油获得热量，温度升高。 天然气燃烧 4安装
4.1安装前的准备
(1)根据供应商提供的装箱单检查组件；检查物品是否完好，有无损坏；
8
产生热量 传递 火筒及烟管 传递 水 盘管 原油 (2)准备好安装需要的材料，机器和工具；检查基座预制的质量是否符合要求。
4.2基础安装：应按照供应商的规定进行安装；在安装之前，加热炉首先在加工厂进行所有组件的制造，并把相关组件组装在一个防滑底座上，然后经过核检后运到现场。生产加热器防滑的底座应根据加热器橇和设计公司的一般绘图地质条件的要求安装，以工业与民用建筑的设计资质设计。安装的基地建设应该由拥有公司工业级施工资质的施工队伍来完成。该基地用固定设备和地脚螺栓固定。燃烧器与加热炉连接，烟囱安装在加热炉稍上的位置。排烟方向竖直向上。安装后，请确保所有连接密封好，不渗漏；无空气和烟雾泄漏；紧固件齐全，完好。 5运行 5.1预点火准备
(1)新建炉或检修后的加热炉，必须经过严密的强度试压，稳压24h，检查各部 有无渗漏现象，合格后方可使用；
(2)检查炉顶、炉膛、保温管、炉管和烟道是否达到投产要求，并清除炉膛和烟 道内施工或检修遗留下来的杂物；
(3)检查风口、防爆口、观火口、火嘴是否安装合格，风门挡板是否灵活好用， 并根据燃烧量调节好风门开度；
(4)使用转烧火嘴时，要对电路和油路进行检查，是否达到点火要求； (5)检查加热炉烟囱绷绳和接地线是否良好；
(6)检查燃烧路径是否光滑，有无杂物；检查压力表和温度计干净与否； (7)检查水位计是否密封，接头是否好用，并调整水位至2/3处； (8)检查加热器栈的连接管道隔热是否处于良好状态，人孔是否完好；
(9)检查燃烧器是否完好；燃料供给是否满足运行燃烧器的要求；管线是否畅通，各油气阀是否关闭严密，有无渗漏现象，并启动燃料油泵及电加热器，使燃料油进行循环，燃油压力成本控制在本炉的适用范围内。 (10)检查仪表和控制系统及控制器，以确保其正常工作；
(11)准备好250㎜活动扳手2把，450㎜管钳1把，阀门扳手1把； 穿戴好劳保用品准备好点火用的火柴、点火钩以及破布等，点火。
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5.2点火投产
(1)先进行通风，通风结束后，待风量稳定，炉膛内没有正压后打开点火孔，用 点火钩上面的油布试一下点火孔是否向外吹风；
(2)将油布点燃，侧身将点火钩从点火孔送入炉膛，同时慢慢打开燃油阀（或燃 气阀）将火点燃；
(3)待炉膛内着火后，启动鼓风机通风给氧，炉内燃烧稳定后，安上点火孔盖。 (4)待炉膛燃烧旺盛后，调节风道挡板，炉前燃烧器合风，使油和气能充分燃烧， 调整到燃油呈橘黄色火焰，燃气呈淡蓝色火焰，烟囱不冒烟的状态； (5)炉膛升温不能太快，避免各部受热不均匀；
(6)调整燃烧器、燃油压力、燃气量，保证加热炉出口温度满足要求，并保持炉 温平稳运行，并做好运行记录。
5.3操作注意
(1)点火操作应根据燃烧器的操作手册进行。当点火失败，需仔细全面检查系统的方方面面，并找到问题，禁止再盲目地点燃，直到故障被排除。再一次点火前，用大风清除更换炉膛的可燃气体；
(2)加热器温度不应增加太快，应在低负荷运转一段时间。第一次点火时，加热器温度上升速率应控制在60℃/ h左右，以便干燥加热器；
(3)正常燃烧时，应该没有明显的火焰，火焰不应该偏转，烟囱没有硝烟出来。 (4)每天观察燃烧器的燃烧状态、火焰长度和雾化角，保护火焰燃烧火筒。 (5)在操作过程中，应确保在加热器的燃烧状况和零部件的使用情况，清楚地观察。如果有污染物，及时清除。
(6)如果有烟从工艺管道系统或阀门的连接部泄漏，应采取及时的措施，收紧连接器或更换密封部件，防止危害设备和人员；
6故障排除 6.1紧急停车的条件
在生产加热炉的操作中，大部分的故障发生在燃烧系统。除了阅读本手册，操作人员也应该配合具体问题灵活掌握的规则，消除隐患，确保生产加热炉撬的
10
安全运行。加热器在满足以下以下任何一个条件时，应立即关闭： (1)加热介质突然停止流动； (2)加热炉突然遭受严重破坏； (3)燃料气体供应中断； (4)加热炉内发生爆炸；
(5)进口和出口压力表或温度计不工作，不显示； (6)阀门配件发生严重泄漏；
(7)严重损坏使燃烧器无法正常燃烧； (8)灭火器严重受损；
(9)加热堆叠的一些连接部没有密封好，大量的冷空气泄漏进入所述加热器； (10)压力表或温度计出错；
(11)工艺管道，管件或阀门泄漏严重； (12)仪器的数据显示重大错误或数据失真。
6.2紧急停车的步骤
(1)停止燃烧器的运行，并关闭自动燃气电磁阀； (2)关闭燃料气体的入口的主阀； (3)打开加热炉的应急卸压阀； (4)关闭加热器的进口阀;；
(5)关闭加热器管和清洁管道出口阀； (6)关闭燃烧器的空气入口阀
6.3正常停车的步骤
(1)先冷却，然后关闭加热器；一般情况下，应提前4小时通知现场的工作人员； (2)保持在关断过程中的燃料气体压力的稳定性； (3)关闭燃气阀，停止空气供给； (4)火焰熄灭后，慢慢冷却加热器；
(5)在关机的过程中，介质应继续在盘管内流动；当温度降到低于60℃时，关闭进出口阀门。
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6.4常见故障的处理方法
1主火焰不能被检测
2黑色的烟雾散发出来的烟囱
3排气烟度的温度过高
4压力值不是规定的范围之内。
5离开加热器的温度保持恒定的高
6点火火焰不能被设置
7热效率降低
8加热器的表面部分过
①燃气调节阀打不开 ②燃气电磁阀打不开 ③火焰检测器的故障 ④气体管没有从气体
①燃烧空气体积不足 ②热器超载
①盘管内零流量 ②温度计故障
①压力表故障 ②管道运行异常
①管道运输量减少 ②管内零流量
③气体控制阀故障，导致下颚开过大
①点火电磁阀不能打开 ②点火改造或探头损坏 ①燃气质量变化
②由于时间长，绝热材料的性能劣化
①绝缘层脱落
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点火前，打开燃气阀门，20％-30％钳口检查电磁阀，燃烧器的故障； 检修火焰探测器； 检查气路系统
燃气转移到燃烧器的入口。
调节的空气装置； 合理分配空气； 减少气体控制阀的颚口。 立即关闭加热器，开展灭火程序；
井喷加热器急诊，降低炉膛强风吹来的温度； 修理或更换温度计
更换或确定压力表;检查流程，以消除安全隐患。 马上降低加热器的负载，关机吧，查明原因，并更换气
门。
大修点火电磁阀;修理或更换损坏的零件 。
检修加热器，调低可调风
门，调节风和天然气合理的比例； 修热水器 。 修复泥沼绝缘层；
热 ②绝缘材料无效 ③热超载
9炉床发生爆炸 ①重复点火；
②清除不仔细。
10水和空气漏出阀门管①密封垫损坏 件 ②填充损坏 ③栓松动
7加热器的技术参数 7.1技术参数
(1)额定功率：2500KW
(2)电源：230V两相交流电，约电力负荷2千瓦；(3)加热流体：石油，天然气和水 (4)壳内换热介质：软水柔和水
(5)加热流体额定流量：162107千克/小时 (6)流体进入加热器温：26℃ (7)流体离开加热器的温度：50℃ (8)盘管的设计压力：1.6MPa (9)壳体设计压力：0.44MPa (10)火筒和烟管设计压力：0.44MPa (11)盘管工作压力：0.7MPa (12)盘管设计温度：154 ℃ (13)壳体设计温度：154 ℃
(14)加热管在额定流量压降：<0.1MPa (15)油耗：310Nm3/ h (16)排气温度：180℃ (17)设计热效率：85％
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修热水器，更新绝缘材料； 减小负载到该加热器的额定负载下。
每个成功点火后，清洗10分钟，第二次点火前，查明原因。
加热器关闭后，更换损坏的垫片或填料，并固定螺栓和螺母用专用工具
(18)现场：简单的道路，能满足运行需要即可。
8维护与保养
生产加热炉的设计寿命一般约为15年。如果到期，需要继续使用，必须经过相关技术人员的现场检查，以及按照国家标准规定更换某些零件（如密封件、垫片等）方可继续使用。 8.1水套炉的维护与保养
(1)站场值班人员应每天对各仪表及阀门（天然气出口温度设定值、进 出口阀门状态）进行巡检，保证使用状况良好，发现问题及时上报； (2)每季度对水套炉进行排污检查，若有超过允许范围内的污物，应及时清理 (3)水套炉运行一年后，应对炉体进行全面检查，根据检查情况决定下次检查时间，原则上每3-5年进行一次全面检查；
(4)每年定期对盘管腐蚀情况进行检测，特别是弯头部位的厚度；
(5)每年对加热炉燃料气系统、燃烧器进行全面的检查维修，并测量防冻液冰点， 保证防冻液冰点低于当地最低环境温度；
(6)检修加热炉时，应该从加热炉上拆下燃烧器，对其进行单独检修； (7)对因燃烧而损坏了的耐火层应予及时修补；
(8)防爆门和检查孔等处的密封垫片如有损坏，应及时更换。
8.2燃烧器的维护与保养
(1)燃烧器的表面应时常保持洁净；
(2)每月定时清洁燃烧器风机通道及控制电路的灰尘，以保证正常的燃烧效率； (3)检查燃烧器与控制系统的连线是否完好无损，如有问题应及时解决； (4)检查供气压力及流量是否正常；
(5)如果有烟从燃烧器的某些部分密封泄漏，应拧紧或更换接头的密封部件；
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