火筒式加热炉炉内热负荷分布试验研究
油田加热炉是油田勘探、开发、生产、集输中的重要换热设备。随着我国主要油气田大部分进入高含水期及稠油和天然气开发，开发的面积和难度均不断增大，油田加热炉的使用数量逐步快速增长。火筒式加热炉因其使用寿命较长、制造工艺较为简便、主体结构较为简单、造价比较合理等诸多优点，而被油田企业普遍采用。目前大庆油田在用的加热炉主要为火筒式加热炉。火筒式加热炉在连续作业的过程中，经受高温火焰的不断冲刷，造成火筒内部热负荷分布不均匀，并且被加热介质杂质较多（含油污水），运行过程中会在火筒热负荷较高的区域出现鼓包变形，在外部载荷作用下，鼓包变形不断增大，易造成火筒裂纹的产生并且发生开裂和烧损。 因此，本文通过开展火筒式加热炉在安装热负荷均匀装置前后炉内热负荷的分布研究，从燃烧场、温度场的角度分析火筒烧损机理，并以此为基础提出防止火筒烧损的措施建议。 本文依托于质检总局公益性行业科研专项《火筒加热炉炉内燃烧场研究与热负荷均匀装置研制》（项目编号:201310163），主要开展了不同类型燃烧器在不同功率下，安装热负荷均匀装置前后的热负荷分布对比分析和研究，主要内容如下: (1)模拟大庆油田火筒式加热炉实际工况，设计了两种类型燃烧器在两种负荷下、安装热负荷均匀装置前后的热负荷测试试验方案，搭建了试验台; (2)对大气式、强制鼓风式两种类型燃烧器，分别在400kW、700kW两种功率，安装热负荷均匀装置前后，对火筒、热负荷均匀装置环向、轴向温度分布进行测试，并对比分析了测试结果; (3)对不同燃烧器、不同功率下的烟气流速和烟气温度进行了测量，在分析对比400kW、700kW下水平面上火焰偏斜情况的基础上，研究了火筒烧损的机理; (4)基于试验测试数据的综合分析，对大气式燃烧器和强制鼓风式燃烧器，在加装热负荷均匀装置前后，对火筒式加热炉安全性和能效水平的影响进行了研究。
油气加工;火筒式加热炉;温度分布;热负荷均匀装置
北京化工大学
硕士
机械工程
杨剑锋;窦文宇
2016
中文
TE963
107
2017-05-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）