1、2022-6-31真空加热炉真空加热炉客户培训资料客户培训资料湖南亿利达实业有限公司湖南亿利达实业有限公司2010年年03月月油气田加热炉系列产品2022-6-32前前 言言 真空式加热炉是本公司开发的一种油田加热设备，不仅适用于原油、天然气加热，亦可用于生活用水，洗澡水等的加热。该设备结构紧凑，功能齐全，可实现自动、手动和智能化控制于一体。传热介质密闭循环，工作时不用补水。根据介质负荷变化，可自动调节供热量。是油气田理想的供热设备。 本次从以下几个方面介绍：加热炉的结构与特点，加热炉的安装与使用，维护与保养。2022-6-33一、真空加热炉的结构与特点一、真空加热炉的结构与特点1、真空加热炉
2、的定义 一般定义为：一种在壳体内设置炉胆、烟室、烟管或火筒式加热装置，通过工作压力（压强）始终小于当地大气压的中间载热体（水和水蒸汽），加热同时装设在壳体内的换热器中被加热介质（水、油、气）的一种专用的加热设备。 真空加热炉在真空（负压）状态下运行，中间载热体通过无限循环的相变方式完成传热过程。2、真空加热炉的结构 加热炉由机房、加热炉主体、烟囱等几部分组成，见下图。主体一般由炉体、换热器及其它管道阀门仪表等组成，是加热炉的主要部件。2022-6-341、真空状态下工作，运行安全可靠。同时设置多种安全措施，是安全性最高的加热设备。2、采用沸腾和冷凝传热方式，有效提高了加热炉的热效率（90%）。
3、3、不结垢，无氧腐蚀，运行稳定，使用寿命长。4、系统实行全自动和手动双重控制操作，设置多重安全装置，并可实现远程监控。5、用途广泛，既可加热油气田各种井产品，亦可供生活用水。6、产品系列化，输出热负荷范围大：0.12Mw2.8Mw。2022-6-353、真空加热炉特点4、控制系统控制系统选用亿利达公司自主研发的AI-2型智能控制系统。控制器：采用西门子PLC可编程控制器。具有高可靠性的特点，程序中采用了数字滤波，数字PID调节，模糊逻辑控制算法等新技术，从而使整个系统具备运行稳定，高效节能的特点。人机界面：采用触摸屏。系统的人机界面更友好，控制参数输入简便智能化，使用方便，操作简单，稳定可靠。
4、低压电气：采用施耐德，欧姆龙等品牌的低压电气元件。使系统稳定可靠，使用寿命长，是当前自控领域中的最佳配置。2022-6-36控制原理及优点：加热炉控制采用壳程蒸汽温度控制燃烧机启停和负荷调节。加热炉具有蒸汽压力超高报警停炉，水位超低报警停炉等报警连锁功能。控制系统有双盘管的温度上限报警。控制系统具有RS485接口，提供MODBUS-RTV协议。能与用户监控中心进行数据交换。2022-6-37二、加热炉的安装与使用1 加热炉安装应符合以下规定：1.1安装单位应具有技术监督部门颁发的锅炉和压力容器安装许可证。1.2基础结构应根据本设备承重要求及当地土质合理设计，基础安装尺寸应符合相应型号加热炉地基
5、基础要求。1.3主体就位后应保证炉体整体水平度。活动鞍座（S型，腰圆形孔）共固定螺母应有两下，下一个螺母拧紧后应倒退一扣，以保证鞍座能自由滑动。1.4管路仪表阀门系统安装后，应分别对所有仪表、阀门等进行单机检验或试验。2022-6-38一、加热炉的安装及水压试验1.5 设备外接管道安装要求： 补水管路上必须安装止回阀、截止阀及水过滤器，补水水质应符合GB1576-2001工业锅炉水质的要求。 排污管道安装时应尽量减少弯头数量，以利于排污畅通。排污管道应接到安全地点或排污膨胀池内。排污管路应有可靠的固定措施，以免排污管震动。 应严格按有关标准接地，以防雷击。1.6 设备外接电路安装要求： 1.6
6、.1 应确保设备专用电源容量充分，且应使用规定的电源线路；1.6.2 电气开关采用自动保护功能的空气开关，且在安全允许的条件下，尽量将开关靠近设备，以便异常时及时拉断电源；。2022-6-391.6.3电气线路宜采用金属管或电缆桥架布线，不宜沿加热炉热风道、烟道和其它载热体表面敷设。需沿载热体表面敷设时，应采取有效隔热措施。1.7 设备外接烟道的安装要求1.7.1烟囱的高度可根据GB13271-2001锅炉大气污染物排放标准确定；1.7.2按照消防规范，烟囱按400选择保温材料和设计周围防火隔离区；烟道周围0.5m以内不允许有可燃物；1.7.3 烟道不允许从油库房及有易燃气体的房屋中穿过；排气
7、口周围6m以内不允许堆放易燃品。1.7.4 烟囱及烟道各法兰连接处均应嵌石棉绳或石棉垫圈，保证连接处的密封。烟囱应有可靠的固定措施，烟囱重量不得由主机承受，并要保证烟囱受热轴向伸缩自如。2022-6-3101.8 设备外接燃气管道安装要求1.8.1燃气供气系统应严格按国家相关标准规范进行设计安装。燃气的质量要求、储配、净化和调压站设计等，均应符合现行国家标准GB50028-1993城镇燃气设计规范的有关规定。室内燃气管道设计，应按现行工业企业煤气安全规程的有关规定执行。1.8.2燃气管道及配件应与燃气燃烧机标定的最大接口压力相匹配，送气管道口径必须至少比燃气燃烧机接口口径大一号。供气管道必须严
8、格进行密封性测试，试验气压不得小于0.4Mpa，用皂液检漏。（注意：燃气阀组不能与管道一同试压。燃气阀组最大试验压力不得大于320mbar）。2022-6-3111.8.3 室内燃气管道不应穿过易燃口或易爆品仓库、配电室、变电室、电缆沟、通风沟、风道、烟道和易使管道腐蚀的场所；1.8.4 供气调压阀只能安装在供气管道的水平段，且调节阀通气口上应装一根泄气管口径见燃烧机说明书。供气管路进入室内后，在距离加热炉23m处应安装放散管，压力计、球阀、过滤器。室内供气管路最低处应设泄水阀。燃气机房应安装有可靠的燃气泄漏检测报警装置。2022-6-3121.9 真空阀的安装要求1.9.1 安装前应检查和核
9、对真空阀的型号、规格，如包装损坏或阀芯污染，应清洗阀芯、阀体密封面。1.9.2真空阀排放管的安装 排放管的内径应不小于真空阀的出口通径。 排放管应装设适当的支撑，以防止管道安装应力和热应力附加的真空阀上，影响真空阀的使用性能。排放管出口端的高度以其排出的气体不涉及工作人员或行人正常行为为准。2022-6-3132 压力试验 系统安装完毕，设备与系统应一起进行水压试验，试验压力按压力管道要求进行。以检验炉管及焊缝质量，检查各部分有无渗漏现象。 带有燃气加热器的加热炉，应单独按设计要求进行水压试验或气密性试验。水压试验和气密性试验按规定作好试验记录，并经监检人员签字认可。3 安装验收安装验收应有安
10、装单位、使用单位、本公司代表及锅炉监察检验部门三方的人员参与。安装验收合格后，安装单位应将安装技术文件和施工质量证明资料等，移交使用单位存入技术档案。工程未经总体验收，严禁投入使用。2022-6-314二、系统准备和调试1 煮炉1.1煮炉药液配方注：a.药品按100%的纯度计算。b.无磷酸三钠时，可用碳酸钠代替，数量为磷酸三钠的1.5倍。c.如果单独用碳酸钠煮炉时，其用量为6kg/m3水。1.2煮炉方法：将锅水缓慢加热到90，将燃烧机调到小火状态，煮炉4小时后，关闭燃烧机，打开排污阀将炉水全部排出。打开人孔，用清水对锅筒进行清洗。如发现煮炉不合格，应按上述方法重新煮炉，直到合格为止。煮炉的合格
11、标准：筒体内壁应无油垢，擦去附着物后金属表面应无锈斑。2022-6-315药品名称药品名称加药量（加药量（kg/mkg/m3 3水）水）铁锈较厚铁锈较薄氢氧化钠（NaOH）3423磷酸三钠（Na3PO4）23232.1 燃烧器的开机操作2.1.1 首先检查炉子的烟道是否畅通，然后打开烟囱的闸门，使炉内气流自然流通十余分钟、排除炉中存积的可燃气体，以免放炮爆炉。2.1.2 点火时，慢慢地打开气管上的供气阀，着火后再打开燃烧器上的调节风阀，调整到最佳燃烧工况。扭开天然气管道上阀门，使天然气流入，然后逐步打开阀门，使压力表上显示的压力为标定压力。2.1.3 如未能点火，则控制系统迅速自动关闭气阀，并
12、报警，检验是否有无天然气流入，火源是否已喷出的天然气接触。消除这些原因后、应让炉内气流自然流通一段时间，使炉内燃气流完后再按复位键进行第二次点火。升温数分钟后再调整供气压力，使之符合供热要求。2022-6-3162 2 燃烧机调试燃烧机调试2.2.1 燃烧器中心线与炉膛火口中心应一致，燃烧器上的点火孔应在侧向，以方便点火和观察火焰。2.2.2 炉膛内压力应为+2-10毫米水柱。2.2.3 烟囱的高低、即负压的大小，影响到空气的吸入量。如负压过高，应将调节风门关小，或将天然气供气阀门关小，降低天然气供气压力，从而空气吸入量减少，抵偿烟囱抽力过大。反之则应开大供气阀门，升高天然气供气压力，打开燃烧
13、器前端下方的调节进风窗，以增加天然气喷速成而增多空气吸入量。2.2.4 天然气供气压力不宜超过0.2Mpa，过高会造成回火、脱火、熄火等现象。炉膛火焰燃烧情况可从炉膛尾部观火孔观察。2022-6-317 2.2 燃烧机火焰调节2.2.5 燃烧机火焰故障处理I. 如炉尾带黑烟，可能是由于烟道不畅，炉内带正压，也可能由于燃烧器外壳的进气窗未打开或内部气道被堵，也可能由于供气压不够高（低于0.02MPa），空气引吸不进，要消除这些原因，方可使之无烟。II. 如炉膛火焰清淡且带蓝色（火尾无淡黄明焰），则系空气过多，可能是烟囱太高，抽力太大。这时应关小天然气管路闸门，火尾带桔黄色明火，这时空气与燃料的配
14、比较为恰当，过剩系数为1.021.08，燃烧效率将增到最大，热损失将减至最低。操作者应力求使燃烧处于最佳状态。2022-6-3182.3 燃烧机关机2.3.1 需要停炉停火时，应关闭管路上用户自备的阀门。烟囱闸门仍然打开，任其通风。2.3.2 当燃烧器使用一段时间后，如发现火焰不正常，应停炉清扫筒内处的脏物。当长期停炉不用则用铁板覆盖。2022-6-3193.1 首次开机调试前应具备的条件： a.水系统、燃气系统、排烟系统和原油（气）系统已全部安装，调试完毕，并达到国家规定的相关标准； b.电源已接入电控柜，且电源技术指标必须符合国家标准； c.本地电控柜，远程电控箱已安装完毕，并且与本地电控
15、柜联接的传感器和执行器（如：原油（气）出油（气）温度传感器（Pt100），出水温度传感器（Pt100），炉水液位电极，补水泵电机等）安装、调试和接线已完成，并确认无误； d.具有专业技术的本公司专业人员至少一名。2022-6-320 3 整机调试3.2 调试前准备首先合上本地电控柜上的主电源开关，这时本地电控柜上的绿色电源指示灯亮。并对进行以下步骤：a.补水泵电机检查： 第一步：将本地电控柜上的手/自动转换开关，切换至手动位置，检查补水系统上的各种阀是否已处于工作位置； 第二步：按下操作面板上的补水泵开按钮，待实水泵工作34秒后，按下操作面板上的补水泵关按钮； 第三步：检查补水泵电机转向正确与
16、否，如不正确应立即调整。2022-6-321b.燃气系统的检查 第一步：打开燃气管道上的球阀； 第二步：观察燃气管道上的气压表显示值是否高于或低于设计的燃气压力； 第三步：检查加热炉机房内的排风系统工作正常与否。具体检查请与排风控制系统供应商联系。 第四步：检查燃烧器电机的转向正确与否，不正确应立即改正。c.加热炉充水 第一步：使加热炉上的补水真空阀处于通水位置； 第二步：按下本地电控柜上的补水泵开按钮，对加热炉充水。注意：约五分钟后打开排污阀，排污阀约三分钟。2022-6-322 第三步：观察液位计上的水位：1.当采用排空方式调节真空状态时水位到达最高水位时（液位上红线处）按下水泵关按钮，关
17、闭补水真空阀。 2.当采用排水抽真空方式调节真空状态时，将真空泵上的高压软管拔出，打开排污阀，当排气管G2溢水时，关闭补水阀。d.燃烧机不进气调试 第一步：检查燃烧器上的电眼、电极点火、气阀组列的安装和调试是否正确； 第二步：确认关闭了燃气管道上的球阀； 第三步：按下本地操作面板上的燃烧机开按钮，燃烧机开始点火，直到13S，停止点火，10S左右时，自动打开小火电磁场阀并形成火焰，如点火不成功，15S报警。在这一过程注意电器元件的工作顺序。2022-6-3233.3 调试3.3.1手动方式 2022-6-3第一步第一步 将远地电控柜上的手/自动转换开关，切换至手动位置。第二步第二步 检查加热炉炉
18、内的水位是否达到最高水位，如未达到，继续向炉内补水，直到达到最高水位。第三步第三步 打开原油进油阀、出油阀。注意：请确定原油管道内是否有原油。第四步第四步 抽真空状态。分为以下两种： （1）排空方式真空状态 （2）排水抽真空式的真空状态24（1）排空方式真空状态调节a.启动燃烧机小火，逐渐加大火力，使炉内水沸腾，锅壳内的空气随水蒸汽由真空阀排至空中。排空约1020分钟（水位计显示低于原水位4060mm）时，将真空阀阀芯手动复位（密封状态）位置。 b.在排空过程中，可启动原油（气）泵，油（气）量宜小。此时燃烧机火力与原油油量应协调调节，保证锅壳内处于正压状，蒸汽温度显示应大于100 ，使真空阀顺
19、利排空。 c.在真空阀复位的同时，加大原油（气）进油（气）量，并相应调节燃烧火力，使锅壳内蒸汽温度逐渐下降，当其降低到9590时，停止油（气）量和燃烧机的调节，让其继续运行。2022-6-325 d.观察并记录暂停调节后运行的各项技术参数，包括：进出口油（气）温、蒸汽的温度、压力（真空度）、排烟温度、液位高度等。观察所有一次仪表是否工作正常（包括：响声、振动、颜色、温度、气味等）检查所有阀门工作状态、泄漏状况等。（2）排水抽真空式的真空状态调节a.真空状态调节准备 第一步：真空阀处于排气状态。手工提升真空阀手轮，当导回杆的导回销露出后，再旋手轮约90，使阀芯处于最高开启位置。 第二步：当加热炉
20、带有真空泵装运时，检查真空泵接线是否正确，真空阀及接管的密封性能。2022-6-326b.找开排污阀，排水约五分钟后，将顶部IZF100真空阀复位封闭状态。将真空泵高压软管接好，关闭排污阀。 c.起动真空泵抽真空，当真空度达到-0.09以上时，关闭G2接管上的真空阀和真空泵。 d.起动燃烧机小火，且逐渐加大火力，使锅炉内水沸腾，蒸汽温度上升至约102时，IZF100真空阀开启排汽，并同时慢速开启排污阀排水。 e.加大燃烧机火力，同时加大排污阀流量，两者应协调调节，始终保持炉内蒸汽处于100101的微正压状态。直到排污阀开启为最大流量时，让稳定排水。2022-6-327 f.观察液位计变化，当液
21、位下降到最高水位时（历时约40分钟），关闭排污阀，并同时将IZF100真空阀开启为排空位置，继续排空约五分钟后将阀复位为密封状态。 g.在排空过程中，可启动原油（气）泵，油量宜小。此时燃烧机火力与原油（气）油（气）量应协调调节，保证锅壳内处于正压状，蒸汽温度显示应大于100 ，使真空阀顺利排空。 h.在真空阀复位的同时，加大原油（气）进油（气）量，并相应调节燃烧火力，使锅壳内蒸汽温度逐渐下降，当其降低到9590时，停止油（气）量和燃烧机的调节，让其继续运行。2022-6-328i.观察并记录暂停调节后运行的各项技术参数，包括：进出口油（气）温、蒸汽的温度、压力（真空度）、排烟温度、液位高度等。
22、观察所有一次仪表是否工作正常（包括：响声、振动、颜色、温度、气味等）检查所有阀门工作状态、泄漏状况等。手动调试均正常后方可进入自动方式。3.3.2 自动方式 第一步：将远地电控柜的手/自动转换开关，切换至自动位置； 第二步：正常启动后，将电控柜上的出油温度按设计要求设定，观察燃烧器的大小火转换是否正常。 第三步：减少油（气）的流量，使蒸汽压力提高，看燃烧器能否正常停机，降低压力，是否能正常开机。 2022-6-329注意事项：1.在自动运行时，如频繁的启停机，则应适当调整燃烧器的出力，以达到不停机或极少停机运行状态。2.在调试过程中，如出现自动点火不正常，请注意远地电控柜内的时间继电器的时间配
23、合是否适当和小火阀前的手动截止阀的开度。3.在调试自动运行过程中，注意锅炉水位的变化及补水泵的运行状况。如异常，请检查水位电极的接线和远地电控柜的水位控制器是否正常。2022-6-3304 使用管理4.1 人员配备与培训4.1.1 操作人员要求：操作人员必须具有相应操作技能，对运行的设备有一定的了解，且必须持有质量监督部门颁发的锅炉运行操作资格证。4.1.2 操作规范：机房必须有切实可行的运行操作规范，同时应有可靠可行的定期检修制度。检修及运行情况均应准确作好记录。2022-6-3314.1.3 操作人员电气方面的培训内容应包括下列部件的使用：2022-6-332 a.燃烧器点火电极的调整情况
24、； b.燃烧器火焰探头电眼的调整，清洁方法和要求； c.燃烧器一般故障的处理方法及注意事项； d.燃气压力异常时的处理方法。燃烧机 a.锅炉本体上汽水压力控制器的调整和安装； b.盘管进口电接点压力表的调整和安装压力控制器 对盘管出口管的电接点双金属温度计的调整。电接点双金属温度计4.2 4.2 运行中的检查运行中的检查4.2.1 操作人员的岗位巡回检查过程中，不仅要注意被加热介质温度的变化，还应检查盘管是否振动等。4.2.2 燃气压力、炉温控制系统及其他工艺参数的调节是保证加热炉完成各项生产指标、平稳运行的重要措施。操作人员应认真检查各控制系统是否灵活好用，各检测元件是否完好，执行机构动作是
25、否灵活，动力源（风、电）是否正常。发现问题立即采取措施。检查的同时，对各种控制仪表要定期进行检定，防止失灵。2022-6-3334.2.3 一般情况下，应检查炉体可能了问题的部位，如主烟道是否积灰，炉外壁温度是否过高，进出炉管线振动是否过大，平台梯子是否损坏等。这些地方存在隐患易被人忽视，时间久了往往易发生事故。4.2.4 加热炉的应用软化水的水质应符合GB1576-2001工业锅炉水质规定。操作人员在设备运行过程中要勤走动，多观察，了解记录设备运行的有关数据，出现问题及进处理，确保安全，经济运行。4.2.5 当停止使用时，请切断电路、气路。冬季停用时，请务必将壳体内的水及盘管内的介质排放干净
26、，防止设备冻裂。2022-6-3344.3 4.3 停炉停炉4.3.1 正常停炉后，盘管内应继续有介质通过（切忌立即关闭进出阀门），使炉膛降到正常温度。如盘管不修理进，可不关进出口阀门，以防管内存油凝结。4.3.2 如果是事故停电造成突然停泵，应使上站来油不经过泵而直接通过加热炉，此时需注意加热炉出口温度，但不需要停炉。4.3.3 紧急停炉（即事故停炉） 加热炉运行中如发生盘管破裂、爆炸或锅壳内压力急升等意外事故时，应立即停炉。4.3.4 因盘管破裂紧引起急停炉，停炉后立即关闭盘管进出口阀门，并立即紧急放空盘管内介质，如不是盘管破裂，切忌关闭进出口阀门，以防炉膛内的高温引起盘管内的介质过热，汽
27、化而产生高压，甚至爆炸。2022-6-3352022-6-336三、维护与保养三、维护与保养1 维护与保养 为使设备能安全、稳定、高效运行，必须按要求进行维护、保养。维护保养分为：日常维护、每周维护、每月维护和每年维护。1 日常维护保养1.1 检查电源电压，确认符合规定要求（电压应在10%波动范围内）。1.2 检查不正常的运行声音。1.3 避免燃烧机被水溅湿。2 每周的维护保养2.1 检查水系统的管路有无漏水现象，法兰连接口的螺栓有无松动，并进行检修。2.2 检查燃气管路是否畅通，气管连接处有无泄漏，燃烧机是否正常。2.3 检查、清理燃烧机喷嘴、点火棒电眼及扩散盘，剔除其表面结垢或积碳，用刷子或干布清洁风门、鼓风轮。2022-6-3373 每月的维护保养3.1 检查操作台上的操作开关和指示灯、指示仪表是否正常。3.2 电路与燃烧机的接线端子有无松动和生锈，防止短路或接触不良；3.3 检查、试验设备的每一操作功能是否正常，动作是否可靠，指示灯信号、仪表读数是否正确无误；3.4 每月对烟道、烟箱门各密封部位、烟囱认真检查，防止烟气泄露。4 每年的维护保养4.1 每半年应对压力表、液位控制器进行一次清理校验。2022-6-338
