加热炉热工检测方案.doc

井口加热炉热工检测方案一、项目来源根据胜利油田采油工程处部署，对胜利油田在用的各厂家的各种类型井口加热炉进行热效率测试。本次测试工作由胜利油田技术检测中心能源监测站承担。二、检测目的：检测加热炉在实际运行工况下的加热炉的热效率。三、依据标准： SY/T6381-1998 加热炉热工测定 SY/T6275-1997 石油企业节能检测综合评价方法四、测试基本检测方法及测试数量4.1 测试方法测试方法采用正平衡法与反平衡法相结合的测试方法。当现场不满足正平衡测试条件时，则以反平衡测试方法进行测试。正平衡法：通过直接测量加热炉输入热量和输出热量而计算出效率的方法。反平衡法：通过测定加热炉各项热损失而计算出效率的方法。4.2测试数量因本次需测试的加热炉数量众多，故采取抽样测试的方式进行，抽测比例不低于30%。具体按各厂家加热炉（包括各种型号的加热炉）数量的30%进行。五、测试工况要求：1 、时间要求：（1）、测试应在加热炉热工况稳定和燃烧调整到测试工况1h后开始进行。（2）、 测试的持续时间不少于1h，烟气成分和排烟温度每隔15min读数记录数据一次。2 、燃料要求：测试时加热炉所用燃料应符合加热炉设计要求。3 、加热炉液位要求：测试结束时，加热炉液位应与测试开始时保持一致。4 、加热炉负荷应在符合工艺要求（被加热介质出口温度达到外输要求）的工况。七、测试项目主要测试项目如下：1)液体燃料元素分析、低位发热量、密度、含水量；2)燃料消耗量；3)燃烧器前燃油（气）压力；4)燃烧器前燃油（气）温度；5)被加热介质流量；6)被加热介质密度；7)被加热介质含水量；8)加热炉进口、出口介质温度；9)加热炉进口、出口介质压力；10)排烟温度；11)排烟处烟气成分分析；12)入炉空气温度；13)炉体外表面温度；14)当地大气压力；15)环境温度；16)散热损失。八、测试仪器仪表 选用KM900烟气成分测试仪测试排烟温度和烟气成分；选用MX2远红外光学测温仪测试炉体外表面温度。见表1：表1 测试项目及测试仪表准确度序号主要测试项目与参数测试仪器仪表名称准确度要求1液体燃料消耗量流量计15级2气体燃料消耗量流量计10级3介质流量流量计15级4进口、出口介质温度玻璃温度计0.15排烟温度燃烧效率测试仪0.16入炉空气温度温度计0.17炉体外表面温度远红外光学测温仪1.08介质压力压力表15级9燃气压力压力表04级10燃油压力压力表15级11排烟处氧含量燃烧效率测试仪0.1%12排烟处一氧化碳含量燃烧效率测试仪110-613排烟处二氧化碳含量燃烧效率测试仪0.1%14散热损失热流密度测试仪0.1%九、计算公式、计算方法及经验数据的选定：计算温度基准为环境温度，燃料发热值基准为应用基低位发热值。9.1 热负荷按式（1）计算： Q=D(hout-hin) .(1)式中：Q加热炉热负荷，单位为千焦每小时（kJ/h）； D被加热介质流量，单位为千克每小时（kg/h）； hout被加热介质出口质量焓，单位为千焦每小时（kJ/kg）；hin被加热介质进口质量焓，单位为千焦每小时（kJ/kg）。9.2 正平衡效率按式（2）计算：D(hout-hin) 1= 100 (2)BQi式中：1 加热炉正平衡热效率，%；B加热炉燃料消耗量，单位为千克每小时或单位为立方米每小时(kg/h，m3/h)；Qi输入热量，单位为千焦每千克或单位为千焦每立方米（kJ/kg，kJ/m3）；; Qi =QDWY + Hir +Qwl (3)式中：QDWY 燃料应用基低位发热值，单位为千焦每千克或单位为千焦每立方米（kJ/kg，kJ/m3）；Qwl 加热燃料外来热量，单位为千焦每千克或单位为千焦每立方米（kJ/kg，kJ/m3）；Hir 燃料的物理热，单位为千焦每千克或单位为千焦每立方米（kJ/kg，kJ/m3）。9.3 反平衡效率按式（4）的计算：反平衡效率按式（4）的计算：2 = 100 q2 q3 q5 . (4)式中：2 加热炉反平衡效率，%；q2 排烟热损失，%；q3 气体不完全燃烧热损失，%；q5 散热损失，%。其中 q2=(3.5+0.5)（tpy t0）/100. (5)式中：排烟处过剩空气系数；tpy排烟温度，；t0环境温度，。 q3=3.2CO. (6)式中：CO烟气中一氧化碳含量，%。散热损失q5可依据GB/T15317-1994查表求得。9.4过剩空气系数的计算：十、测试结果评价：10.1、正平衡法和反平衡法测定的效率同时填写在报告中，测定结果以正反平衡法测定值的平均值为准。若只进行了反平衡测试，则以反平衡测试热效率为测试结果。10.2、评价热效率、过剩空气系数、炉体外表面温度、排烟温度四项考核指标是否符合标准要求。10.3、对测试的加热炉进行分类统计分析，评价各加热炉运行状况的相对优劣。附录A测试数据综合表序号名称符号数据来源测试结果燃料特性1燃料应用基碳，%Cy化验数据2燃料应用基氢，%Hy3燃料应用基氧，%Oy4燃料应用基氮，%Ny5燃料应用基硫，%Sy6燃料应用基灰分，%Ay7燃料应用基水分，%Wy8燃油密度，kg/m319燃油应用基低位发热值，kJ/kgQDWy10应用基甲烷，%CH411应用基已烷，%C2H612应用基丙烷，%C3H813应用基丁烷，%C4H1014应用基戊烷，%C5H1215应用基己烷，%C6H1416应用基庚烷，%C7H1617应用基氢气，%H218应用基氧气，%O219应用基氮气，%N220应用基一氧化碳，%CO21应用基二氧化碳，%CO222应用基硫化氢，%H2S23应用基不饱和烃，%CH241m3干燃气所带的水量，g/m3d查表25气体燃料干燥基低位发热量，kJ/m3QDWg计算数据26气体燃料应用基低位发热量，kJ/m3QDWy27被加热工艺介质进口压力，MPaPin测试数据28被加热工艺介质出口压力，MPaPout29被加热工艺介质进口温度，tin30被加热工艺介质出口温度，tout31被加热工艺介质密度，kg/m3232被加热工艺介质含水量，%W化验数据33被加热工艺介质流量，kg/hD测试数据34被加热工艺介质进口比热容，kJ/（kg. ）或kJ/（m3. ）Cin计算数据35被加热工艺介质出口比热容，kJ/（kg. ）或kJ/（m3. ）Cout36被加热工艺介质进口焓，kJ/kg或kJ/m3hin37被加热工艺介质出口焓，kJ/kg 或kJ/m3hout计算数据38热负荷，kJ/hQ39燃料消耗量，kg/h或m3/hB测试数据40基准温度，t041燃料温度，tr42燃料比热容，kJ/kg. 或kJ/（m3. ）Cr计算数据43燃料的物理热，kJ/kg或kJ/m3Hrx44加热燃料和外来热量，kJ/kg或kJ/m3Qwl45输入热量，kJ/kg或kJ/m3Qi46正平衡效率，%147排烟处CO2 ，%CO2测试数据48排烟处O2，%O249排烟处CO，%CO50排烟处H2 ，%H251排烟处CmHn ，%CmHn52排烟处空气过剩系数py计算数据53理论空气量，m3/kg或m3/ m3Vth54CO2 容积，m3/kg或m3/ m3VCO255理论氮气容积，m3/kg或m3/ m3VN256水蒸气容积，m3/kg或m3/ m3VH2O57排烟处干烟气容积，m3/kg或m3/ m3Vgy58气体不完全燃烧损失，%q359入炉空气温度，Tk测试数据60排烟温度，tpy61排烟处水蒸气容积，m3/kg或m3/ m3VH计算数据62排烟处烟气容积，m3/kg或m3/ m3Vpy63排烟处干烟气平均定压比热容，kJ/（kg. ）或kJ/（m3. ）Cgy64排烟处烟气质量焓，kJ/kg或kJ/m3Hpy65入炉空气质量焓， kJ/kg或kJ/m3HK66排烟热损失，%q267散热损失，%q5查表68热损失之和，%q计算数据69反平衡效率，%2附录B测试结果汇总表名 称符 号单