（油气储运工程专业论文）油田水套炉的数值分析及结构优化.pdf

炉简体的底部，增大了简体的空间利用率；筒体直径由2 8 m 调整n 2 2 m ，筒体直径 减少2 1 4 ，同时将筒体长度减少一半左右；将加热盘管的排列方式做了相应的调整， 增大了单位简体体积内换热盘管的面积，换热结构更加紧凑。 关键词：水套炉，天然气燃烧，三维波纹内肋管，内肋套管 a b s t r a c t t h en u m e r i c a lv a l u es i m u l a t i o no fn a t u r a l - g a sc o m b u s t i o ni nt h ew a t e rb a t h e th e a t e ri s p e r f o r m e dw i t hf l u e n ts o f t w a r ei nt h i sd i s s e r t a t i o n ，a n dt h ec o n c e n t r a t i o n , t e m p e r a t u r e ， f l u i df l o wa n dn o xc o n c e n t r a t i o na r ea n a l y z e d t h et e m p e r a t u r ed i s t r i b u t i o no ft h ef i r eb o x s s h e l li sa l s os t u d i e d ，w ec a l lc o n c l u d et h a tt h et e m p e r a t u r en e a rt h eo u t l e to ft h ef i r eb o xi s 1 1 j g hc o r r e s p o n d i n g l y ；i tc o u l db eb u r n e do u te a s i l y t h ep r o p e r t yo fn a t u r a l - g a sc o m b u s t i o ni s s t i l ls t u d i e db yc h a n g i n gs o m ep a r a m e t e rs u c ha st h er a t i oo ff u e lv e l o c i t ya n da i rv e l o c i t ya n d t h ef u e lc o n s u m p t i o n t h er e s u l t ss h o wt h a t ，t h eu n i f o r mt e m p e r a t u r ed i s t r i b u t i o na n dl o w 0 2 ， n o xc o n c e n t r a t i o na r ea c q u i r e dw h e nt h er a t i oo ff u e lv e l o c i t ya n da i rv e l o c i t yi s2 5 3 0 ，t o o h i 曲r a t i ol e a d st oh i g h0 2 ，n o xc o n c e n t r a t i o na n dh i g ho u t l e tt e m p e r a t u r e 。t h el o w0 2 c o n c e n t r a t i o n ，l o wt e m p e r a t u r en e a rt h eo u t l e to ft h ef i r eb o xa n dt h ef i r eb o x ss h e l la n dl o w n o xc o n c e n t r a t i o na r ea c q u i r e dw h e nt h ef u e lc o n s u m p t i o ni s18 0m 3 h i nt h er e y n o l d sn u m b e rr a n g ef r o m2 0 0t o12 0 0 ，t h er e s u l t so ft h en u m e r i c a ls i m u l a t i o n o ft h et u b e sw i t l li n t e r n a lf i n sa r ev a l i d a t e dc r e d i b l e c o m p a r e d 、访t l l t h a to ft h e e x p e r i m e n t s t h en u s s e l tn u m b e ra n df a n n i n gf r i c t i o nf i t t i n gc r i t e r i o ne q u a t i o n sa r eo b t a i n e d a l s ow eh a v ea n a l y z e dt h ei m p a c to fr e y n o l d sn u m b e ra n dt h eg e o m e t r ys i z e so ft u b eo nh e a t t r a n s f e ra n df l o wf r i c t i o n i na d d i t i o n ，t h r o u g ht h ec o n v e n t i o n a la n a l y s i so fo r t h o g o n a l t e s t i n gm e t h o dr e s u l t s ，w ec a nd e t e r m i n eat u b ew j t l lt h eb e s ts t r u c t u r ep a r a m e t e r s ，w h i c hi s c o m p a r e dw i t ht h es m o o t hp i p e b e s i d e s ，w ef i r s tf i n dt h a tt h e r ei sa nu n s t e a d i l yz o n eo f t h e r m o d y n a m i cp e r f o r m a n c ei nt r a n s i t i o n a lf l o w i nt h i sz o n e ，h e a tt r a n s f e ra u g m e n tr a t i oa n d r e s i s t a n c ei n c r e m e n tr a t i ow i l lc h a n g ea c u t e l y t h ei m p o r t a n tp u r p o s eo fd e t e c t i n gt h i sz o n ei s t op r o v i d es o m et h e o r i e so fc h o o s i n gf l o w i n gs t a t ei ne n g i n e e r i n gp r a c t i c e m e a n w h i l e ，w e h a v es t u d i e dt h ei n f l u e n c eo fw a t e rc o n t a i n e da n ds t e a mt e m p e r a t u r eo nt h ep e r f o r m a n c eo f h e a tt r a n s f e ra n df i n n i n gf r i c t i o n a c c o r d i n gt ot h ec o m p a r i s o no fh e a tt r a n s f e rb e t w e e n i n t e r n a lw a v e - l i k ef i n c a s et u b ea n dt h eb a r e t u b e ，t h eo p t i m i z e ds t r u c t u r ep a r a m e t e r sf o l l o w t h ef i e l ds y n e r g yt h e o r y i na l l ，t h ec o r r e l a t i o ne q u a t i o n so fn u s s e l tn u m b e ra n df l o wf r i c t i o n f a c t o ra r eu s e f u lt op u tt h en e ws t r u c t u r ei n t op r a c t i c e t h ep h y s i c a la n dn u m e r i c a lm o d e l sa r ee s t a b l i s h e df o rc o n v e c t i v eh e a ts u r f a c eo f w a t e r - j a c k e th e a t e r ，c a r r i e do u tb yt h es o f t w a r ef l u e n ta n dv a l i d a t e d ，w h i c ha i ma tt h e d i f f e r e n c e so ft u b e t r a n s f e r c r u d eo i l t y p e sa n dm e d i u m t h e nt h e ya r e i n c o r r u g a t e d t u b ei s s i m u l a t e d ， u s e dt oa n a l y z et h ep r o c e s so fh e a t a n dt h ec o n d i t i o no fh e a tt r a n s f e r e n h a n c e m e n ta n dt h eo p t i m i z a t i o np a r a m e t e ra r eo b t a i n e d t h ev a r i e t yo fa s hc h a r a c t e r i s t i c ， w h i c hi n f l u e n c et h ep r o c e s so ff l u i da n dh e a tt r a n s f e r , a n dt h er u l eo fh e a tt r a n s f e ra n d p r e s s u r ed r o pi nt u b e sw i t hi n t e r n a lw a v e l i k ef i n s ，i sa n a l y z e d ，n l en u m e r i c a lr e s u l ts h o w s t h a tt h eu p p e rl i m i to ft h et h e r m a ll o a ds h o u l db e1 e s st h a n9 6 k w m 二 f i n a l l y , t h eo p t i m i z a t i o nm o d e lf o rt h ed e s i g no ft h ew a t e r - j a c k e tb o i l e rs t r u c t u r ei s e s t a b l i s h e dt oo p t i m i z et h ec a s e ，f u r n a c e ，t u b e sa n dh e a t i n gs y s t e ms t r u c t u r e t h el e n g t ho f t h e f u r n c ei sr e d u c e db y5 0 ，t h ew i d t hr e d u c e db y4 0 ，w i t ht h e a i do fe n h a n c e dh e a tt r a n s f e r t e c h n i q u e ；p a r to ft h ef l u eg a st u b e sa r el o c a t e da tt h eb e n e a t ho f t h ec a s et oi n c r e a s et h es p a c e a v a i l a b l e ；t h ed i a m e t e ri s s e tt ob e2 2 m ，w i t ht h er e d u c t i o no f21 4 ，t h e r e f o r e ，t h e c o m p a c t n e s so f t h eo p t i m i z e ds t r u c t u r ei si n c r e a s e d k e y w o r d s ：w a t e rj a c k e th e a t e r , n a t u r a l g a sc o m b u s t i o n ，c o r r u g a t e dt u b e s ，t u b e sw i t h i n t e r n a lf i n s 关于同意使用本人学位论文的授权书 中国科学技术信息研究所是国家科技部直属的综合性科技信息研究和服务 机构，是国家法定的学位论文收藏单位，肩负着为国家技术创新体系提供文献保 障的任务。从六十年代开始，中国科学技术信息研究所受国家教育部、国务院学 位办、国家科技部的委托，对全国博硕士学位论文、博士后研究工作报告进行 全面的收藏、加工及服务，迄今收藏的国内研究生博硕士论文已经达到1 0 0 多 玎黼。 学位论文是高等院校和科研院所科研水平的体现，是研究人员辛勤劳动成果 的结晶，也是社会和人类的共同知识财富。为更好的利用这一重要的信息资源， 为国家的教育和科研工作服务，在国家科技闻j 的大力支持和越来越多的专家学者 提议下，中国科学技术信息研究所和北京万方数据股份有限公司承担并开发建设 了中国学位论文全文数据库的加工和服务任务，通过对学位论文全文进行数 字化加工处理，建成全国最大的学位论文全文数据库，并进行信息服务。 本人完全了解中国学位论文伞文数据库开发建设目的和使崩的相关情况， 本人学位论文为非保密沦文，现授权中国科学技术信息研究所和北京万方数据股 份有限公司将本人学位论文收录到中国学位论文全文数据库，并进行信息服 务( 包括但不限于汇编、复制、发行、信息网络传播等) ，同时木人保留在其他 媒体发表论文的权利。 论文题同：油i + 1 丕会炉的数值分析及结丝笾化 毕业院校：中困石油大学( 华东) 毕业时i 训： 论文类型： 博士后研究报告 口 同等学力论文 口 授权人弥力t 气套 同期：2 0 0 9 年l2 - 月z 口同 独创性声明 我呈交的学位论文是在导师指导下个人进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包括 其它人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括为获得其它学位或证书而 使用过的材料。与我一起工作的同志对本研究的任何贡献均已在论文中作 了明确的说明并表示了谢意。特此声明。 声明人( 签名) ：弛妒夕年，月，) 日 关于论文使用授权的说明 本人完全了解中国石油大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学 校有权保留送交学位论文的复印件，允许学位论文被查阅；学校可以公布 学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存学 位论文。特此说明。 说明人。签字) 值砬指导狮。签瓤碰1 年，明佣 创新点摘要 1 、在数值模拟方面，针对新型水套加热炉火筒内包含两相流动、传热和燃烧耦合 的传热传质过程，建立了水套加热炉火筒的三维模型和n o x 污染物形成模型，对加热 炉火筒三维空间内的天然气燃烧进行了数值模拟，在此基础上，得到了火筒内部和壁面 上的温度和热负荷分布，进而给出了火筒表面热负荷的极限热边界条件为火筒热负荷强 度的设计值不宜超过9 6 k w m 2 ，填补了该领域的国内空白； 首次对三维内肋波纹管的强化传热特性进行了数值模拟研究，相比于经验公式计算 方法，数值模拟可以得到翅片和管壁局部的温度和热流密度分布，模拟结果说明，三维 波纹内肋管的应用适合在湍流段； 2 、在实验研究方面，首次对含水乳化原油在三维内肋套管内流动换热规律进行了 实验研究。得到了三维内肋套管流动换热的无因次准则方程式，在此基础上对三维内肋 套管翅片的主要结构参数进行了传热和阻力性能优化，推荐内肋套管s l h 8 p 5 0 n 8 为最佳 管子。首次发现内肋套管在r e = 3 0 0 左右存在“热力性能增速不稳定区”，在此区域中， 平均换热系数会有一个陡变的过程，说明该种类型的强化传热元件对于流速较低原油加 热盘管具有良好的强化传热性能。 3 、在工程实践方面，在理论和实验研究的基础上建立了新型水套加热炉整体热力 性能和结构优化设计模型，对1 7 5 0 k w 新型高效水套炉的壳体、加热盘管和加热系统等 整体结构进行优化设计，经过现场测试在1 8 3 1 k w 的高负荷和9 4 6 k w 的低负荷下运行， 运行热效率也在9 0 以上。目前形成了3 5 0 k w 、1 2 0 0 k w 、1 7 5 0 k w 等型号的系列产品， 在胜利油田进行了推广应用。 v 中国石油大学( 华东) 博士学位论文 第l 章引言 1 1 课题的来源及选题的依据 加热炉是将燃料燃烧产生的热量传给被加热介质而使其温度升高的一种加热设 备，它广泛应用于油气集输系统，将原油、天然气及油井采出液加热至工艺所要求的 温度，以便进行油气分离、脱水、初加工和输送等。 火筒式间接加热炉系指加热介质在壳体内的盘管中流动，由中间载热介质加热盘 管中的介质，而中间载热介质由火筒直接加热的火筒式加热炉。中间载热介质为水时， 简称水套炉。国内各油田在用的水套炉，约2 0 0 0 0 多台，是油气生产和输送中的主要 耗能设备。近十几年，通过优化加热炉的结构，应用先进的燃烧技术和传热技术等， 国内已研制开发出结构合理、技术先进和性能优越的多种形式的油田加热炉，部分加 热炉的设计热效率能达到8 5 9 0 ，但是实际运行运热效率般为8 0 左右，而且 设备的金属耗量仍然很高，平均达到1 4 t m w 以上。目前国内油、气生产和输送中使 用的加热炉，整体技术装备水平相对不高，与国际先迸水平还存在很大的差距，主要 表现在： ( 1 ) 国内油田加热炉的单台热负荷较小，热负荷为1 2 0 0 k w 以下的小型加热炉 约占加热炉总数的9 0 左右。 ( 2 ) 国内油田加热炉的平均运行热效率约为7 0 左右，加热炉效率较低；而国 外有关加热炉的运行热效率在8 5 左右。 ( 3 ) 国内油田加热炉的燃烧过剩空气系数较高，一般在1 3 以上，有的甚至高达 2 0 以上；而国外有关加热炉的燃烧过剩空气系数可控制在1 1 以下。 ( 4 ) 国内油田加热炉的钢耗量相对较高，火筒式间接加热炉的单位钢耗量一般达 1 4 t m w 左右，而国外有关加热炉单位钢耗量的领先水平小于7 t m w ，国内水套炉的 单位钢耗量与国外领先水平相比，存在较大差距，大有潜力可挖。 ( 5 ) 国内大部分油田加热炉按标准配备了安全保护装置，但加热炉的运行操作， 特别是负荷调节和燃烧调节主要为手工操作。国外有关加热炉的安全保护和运行控制 均实现了自动化，可实现加热炉运行无人职守。 针对目前国内油田水套炉的现状和技术难题，胜利油田胜利工程设计咨询有限责 任公司等单位承担了中石化重大装备项目“油田高效水套炉的研制开发 的攻关工作， 第1 章引言 以提高我国油田水套炉的技术水平，降低原油生产技术过程中的能量消耗，为石油行 业降本增效提供技术支撑。本论文是以该项目为基础开展研究工作，主要通过采用强 化传热技术和高效传热元件，降低排烟温度和减少换热面积；通过优选应用热媒添加 剂，降低水套炉的设计压力；通过开发和应用高效燃烧器，降低燃料燃烧的过剩空气 系数和不完全燃烧损失；通过新型水套炉自动调节和自动控制系统的开发和应用，提 高新型水套炉自动化控制水平，确保新型水套炉安全、高效、平稳运行。 1 2 国内外发展现状 水套加热炉以其可靠的安全性能，在油田地面工程中得到广泛应用，特别是在油 田井口、中转站、联合站内逐渐替代直接火筒加热炉和管式加热炉。水套炉的工作原 理为：燃料产生的高温热能先后通过火筒和烟管，以辐射和对流的方式，与壳体内的 中间介质换热，中间介质吸收热量后汽化成高温蒸汽，蒸汽通过加热盘管与被加热介 质( 原油、油井采出液等) 换热，释放热量后在加热盘管的外壁冷凝成液体，被加热 后又形成高温蒸汽，如此循环往复，在加热炉的壳体内形成动态平衡。水套炉的传热 过程主要包括火焰对火筒的辐射换热、高温烟气与烟管的对流换热、火筒烟管与中间 介质的沸腾换热、蒸汽与加热盘管的凝结换热、加热盘管与被加热介质的对流换热， 传热瓶颈主要在于高温烟气与烟管的对流换热和加热盘管与被加热介质的对流换热。 最初开发的水套炉，大多数为u ”管加热结构，火筒与烟管的尺寸相近，负压燃 烧，烟管段换热面积小、换热系数低；设计的水浴温度为1 2 0 1 5 0 ，根据蒸汽的 饱和蒸汽压，筒体设计压力一般为0 4 5 0 6 m p a 。早期水套加热炉的主要缺陷是结构 庞大、热效率低( 一般为7 0 - - 8 0 ) 、金属耗量大( 一般为1 7 t m w ) ，炉体承受压 力较高。近年来，针对水套炉热效率低的问题开展了一系列技术攻关，加热效率有了 大幅度提高，先进炉型的热效率能够达到9 0 左右，但金属耗量不但没有降低，反而 有增加的趋势。目前国内外的在水套炉方面的技术进展主要包括以下几个方面： ( 1 ) 微正压燃烧通风技术 传统的火筒式加热炉一般采用自然通风负压燃烧方式，燃烧过剩空气系数和燃烧 自动控制较为困难，影响加热炉的运行效率。国内外新型现代燃油( 气) 的火筒式加 热炉，一般采用了强制通风的微正压燃烧方式，从而强化了燃烧，提高了火筒容积热 强度，使燃烧过剩空气系数可以控制在1 2 ( 燃油) 和1 1 ( 燃气) 左右，技术经济指 标显著提高。传统的火筒式加热炉按标准配备了安全保护措施，但大部分加热炉的运 2 中国石油大学( 华东) 博士学位论文 行操作，特别是负荷调节和燃烧控制调节仍为手工操作。新型的火筒式加热炉一般均 配置了全自动燃烧器，除了具有程序点火、熄火保护和低液位连锁保护等安全保护功 能外，还可根据加热炉运行负荷的变化实现燃烧器自动调节，有效控制燃烧过剩空气 系数，使加热炉一直处于高效运行状态。 ( 2 ) 波形火筒和螺纹烟管传热技术 在火筒式加热炉的烟气受热面中，对流受热面积一般要占6 0 - 7 0 ，对流传热 的强弱在很大程度上影响到加热炉热效率的高低、钢耗量的多少和外形尺寸的大小。 传统的火筒式加热炉一般采用平直火筒和光滑烟管，为了改善传热条件和强化传热过 程，在许多新型火筒式加热炉中采用了波形火筒和螺纹烟管传热技术，既提高了加热 炉的热效率，又降低了加热炉的钢材耗量。采用高流速、小管径的螺纹烟管，不仅改 变了烟气的流动状态，而且改变了烟管的几何特性，强化了烟气的对流传热。当烟气 流速为15 m s ，烟气温度为3 6 5 c 时，螺纹烟管的对流放热系数达6 9 w ( m l k ) ；而烟 气流速为1 5 m s ，管径为d n l 0 0 的光滑烟管的对流放热系数仅为1 6 w ( m l k ) 。 ( 3 ) 热管传热技术 热管的主要特点是具有极好的导热性和均热性，它广泛应用于热流的输送、控制 和需要温度均匀的场合。近年来，热管技术已逐步应用于空气预热、气一液换热、余 热回收等设备和工业场合。在一些新型火筒式加热炉设计上，也有采用热管技术以强 化传热的，具体做法是在烟管上加装热管，热管的一段插入烟管内，另一端插入筒体 的液体内，实现烟气的高效换热。 ( 4 ) 可拆卸式螺旋管或波纹管加热盘管 我国传统水套炉的加热盘管一般采用一组蛇形盘管结构，并且与水套炉壳体固定 连接，造成水套炉的加热盘管维护和更换不便；另外，加热盘管般采用d n 6 5 - - - d n l 0 0 的光滑管，换热系数相对比较低。国内一些新型水套炉采用小管径( d n l 0 , - - , d n 3 2 ) 螺旋槽传热管或波纹管等作为加热盘管，不仅相对增加了盘管的表面积，而且 由于螺旋槽管和波纹管截面积不断变化，有效地破坏了管内流动介质形成的热边界层， 强化了管内传热。另外，当采用小管径螺旋槽传热管或波纹管等作为加热盘管时，由 于其整体结构较为紧凑，一般设计为可拆卸式结构，法兰与加热炉壳体形成可拆卸式 连接，对加热盘管的维护和更换较为方便。但是在实际应用过程中，由于原油携砂、 在盘管内流动速度又较低，经常出现集砂问题，集砂清理频率高、维护难度大。 ( 5 ) 相变传热技术 3 第1 章引言 传统水套炉的加热盘管浸没在中间介质水中，由中间介质水对盘管内的被加热介 质进行加热。壳体的额定工作压力一般为0 6 m p a ，中间介质水的水浴饱和温度为 1 2 0 c - - 1 5 0 c 。由于水近似不流动，水浴侧的传热热阻较大，造成中间介质水与被加 热介质之间的传热系数相对较低，从而增大了传热温差。近年，将相变强化换热技术 应用于水套加热炉后，中间介质与盘管的传热温差有所降低。 1 3 提高水套炉性能的主要方向 为了提高水套炉的热效率，同时解决水套炉金属耗量高的难题，必须对水套炉进 一步强化传热效果，并改进和优化水套炉的整体配置，其主要措施有以下几个方面： ( 1 ) 优化火筒烟管结构，合理分配火筒烟管的热负荷。在水套炉热负荷一定的情 况下，火筒部分的辐射热负荷，除受火筒换热面积影响外，还受火筒出口烟气温度的 影响。如何合理经济地设计火筒换热面积、分配水套炉辐射段的热负荷比例，是水套 炉设计的一个关键点。从设计实践经验来看，传统水套炉多采用两回程结构，火筒和 烟管热负荷的比例为6 ：4 左右，火筒长度在9 m 以上。火筒负荷率偏大，导致火筒结 构不合理，是造成水套炉结构庞大、金属耗量高的一个重要因素。因此，通过研究火 筒受热面积对辐射传热的影响规律、烟管结构特性对强换对流传热的影响规律，以及 强化传热技术的应用，来重新分配火简和烟管的热负荷、优化设计火筒烟管的结构， 是大幅度降低加热炉金属耗量的关键。 ( 2 ) 强化烟气对流受热面的传热效果。燃油燃气水套加热炉的排烟温度一般在 3 0 0 c 左右，由于尾部对流受热面烟气的温度较低，传热温差小，而烟气纵向冲刷烟管 的对流换热系数又很低，进一步降低排烟温度很困难，而且势必增大设备的结构，增 大造价；近来也有采用炉胆加烟管的三回程或多回程的加热结构来设计水套加热炉的， 主要是以增大尾部对流换热面、牺牲水套炉的钢材耗量和造价为代价来提高加热炉的 热效率的，该类加热炉的金属耗量增大2 0 左右。因此，如何提高对流段的换热系数， 减少对流受热面的面积，在提高加热炉热效率的同时，降低加热炉的金属耗量和加热 炉的造价，是加热炉优化设计面临的基本问题。 ( 3 ) 优化传热介质及设计压力。水套加热炉炉体的刚性和强度，主要是由中间传 热介质的温度和相对应的饱和蒸汽压确定的，水套加热炉的设计压力高，耗费钢材多。 优选热媒添加剂，降低水套加热炉的设计压力，是降低加热炉金属耗量的一个途径。 ( 4 ) 加热盘管的强化传热与摩阻控制。换热盘管主要浸没在炉内水或蒸汽中，其 4 中国石油大学( 华东) 博士学位论文 热量传递给盘管供水的过程包括：水或蒸汽对盘管外表面的放热过程、盘管壁的导热过 程和盘管内壁对原油的放热过程。盘管内原油虽然为强制流动状态，但由于受原油性质 的限制，特别是稠油，盘管内壁的放热系数不高，一般为1 0 0 2 0 0w ，m 2 k ，而管外 蒸汽与管壁的凝结换热系数一般在5 0 0 0w m 2 k , - - , 1 0 0 0 0w m 2 k ，因此，管内壁与原 油的换热，成为制约盘管换热性能的重要瓶颈。 ( 5 ) 优化水套结构的整体配置。水套加热炉的“u ”型加热系统般水平布置在炉 体的中下部。管外壁与炉内蒸汽接触，热媒水被加热时，由上下层水温差而引起的自然对 流，由于对流速度低，很难形成扰动。理论计算和分析表明盘管的传热性能受制于外管壁 与热媒水的放热过程，而这一放热过程又受制于炉体、盘管结构和空间的配合( 称为配 置性) 。进一步完善炉体和盘管的配置性，提高盘管的传热性能，减少盘管传热面积， 并提高单位壳体体积内的盘管换热面积，进一步降低刚材用量仍然具有很大意义。因 此改善配置性也是优化性能的一种手段。 总之，合理分配加热炉热负荷、强化烟管传热、突破烟管传热瓶颈，改善换热盘 管的传热性能、降低传热温差，优选中间传热介质、降低热媒的饱和蒸汽压力，合理 配置水套加热炉的整体结构，成为提高水套加热炉技术性能的关键。 1 4 管内强化传热领域的实验和数值模拟研究 l 。4 1 水套炉强化传热实验研究 ( 1 ) 螺旋槽管强化换热 由于螺旋槽的引导作用使得近壁处流体发生旋转，加强了径向扰动；另