新型高效间接加热炉的开发与应用
时间：2022-10-27 来源：博通范文网 本文已影响 人 
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摘 要 随着技术的不断发展，出现了一种新型的高效间接加热炉，通过利用高效相变传热技术和新型热媒添加剂的开发选用，使壳程工作压力降低、热媒介质温度升高，可以降低制造和运行成本，提高运行的安全性。采用高效燃烧器和先进自动调节技术，减少燃料消耗，加热炉自动化控制水平，进而整体上提高间接加热炉的经济性和安全性。
关键词 间接加热炉；饱和蒸气压；热媒添加剂。
中图分类号：TK175 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）042-020-01
1 新型高效间加热炉的结构及其工作原理
这种的新型高效间接加热炉主要是由管束换热器、自动控制系统、火管式热媒蒸发器以及燃烧机所构成，其中火管式热媒蒸发器是由烟囱、壳体、烟箱、火管以及烟道等所组成，而管束换热器则是由换热管与壳体所组成，其主要如图1所示。
火管式热媒蒸发器的布置方式主要呈自上而下，与其布置方式相似的还有管束换热器，燃料在燃烧以后所形成的一系列高温烟气经过对流以及辐射将这些热量传递给火管与烟道，通过火管与烟道再将这些热量传递到热媒介质中，而这些热媒介质就会被加热成为蒸汽，这些蒸汽就会上行并进入到管束换热器中，并和这些被加热后的介质进行换热，当其冷凝成为液体后通过重力重新返回到原先的火管式热媒蒸发器中，再次地被加热成为蒸汽。通过不断地循环，传递热量以及相变，促使这些被加热的热媒介质温度能够达到充分的工艺温度。
提高热媒介质工作温度、降低热媒介质工作压力可以降低制造和运行成本，提高运行的安全性。为了提高热媒介质的工作温度、降低工作压力，开发出了一种新型的热媒添加剂，其主要成分为酒精、重铬酸钾以及硫酸钾等，通过大量的试验证明，当掺入这些添加剂后，能显著降低热媒的饱和蒸汽压力，价格相对较为便宜，其相关的试验数据如表1所示，从这些试验数据，我们可以发现当热媒温度在120℃-150℃的时候，加热炉热媒压力就能从600 kPa下降到100 kPa，使加热炉的压力大幅度地下降了，降低了加热炉制造成本和运行成本，增强了加热炉运行的安全性。
燃烧器主要由紫外线火焰检测器、燃料喷嘴、调风蝶阀、电子点火器以及消声罩等组成，根据燃料不同可选择不同的燃油或燃气燃烧器，其负荷变化大概在60%到120%。在燃烧器中不仅配备了相应的紫外线火焰检测系统和报警系统，同时还配备了相应的自动点火系统，真正实现了机电一体化的控制和管理，燃烧器的功能主要如下：自动点火、熄火保护、故障自诊断与压力保护、熄火报警、自动配风以及燃料控制等。
2 新型高效间接加热炉工作特点以及优点
相对于一般相变间接加热炉，高效新型间接加热炉具有以下几个方面的特点：1）能够进行传热媒体相变，当传热媒体的温度为150℃的时候，这种新型高效间接加热炉具有传热媒体介质和被加热介质传热温差大的特点。2）通过利用全自动燃烧器，使用方便、高效，污染低。3）这种高效间接加热炉的壳程压力很低，在近乎常压的工况下工作。4）热媒添加剂使用量低，约为软化水的1%，成本与一般加热炉无太大差别。5）火管浸泡在这种不能燃烧的热媒介质中，其工作压力和温度，属于低压和低温，安全性较高。6）通过全自动控制系统，能确保在无人值守的情况下长期安全地运行。
3 工业应用
我国新疆油田某采油厂，部分转接站原油外输加热炉以及油水混合物加热炉中便采用了这种新型高效间接加热炉，对其相关数据进行测量和计算，其主要数据如表2所示。
通过表2数据可知：该加热炉的热负荷设计值是1500 kW，在实际运行中，其最大热负荷是1824 kW，不管其功率在1831 kW，还是在943 kW，其产生的热效率都能超过93%。顺应了加热炉的高效、安全、清洁、环保发展方向。
通过2年的运行，加热炉运行可靠，自控率高，能够满足无人值守的基本要求。为企业减小了人员配置，改善了劳动条件，满足了环保要求，降低了维修成本，取得良好的经济效益。
参考文献
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