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【摘要】针对油田加热炉长期运行，热效率大辐度降低，水冷壁表面产生大量的灰垢和锈垢，水冷壁内部结生大量水垢，燃料消耗过大，维修费用较高，加热炉使用寿命短等问题，引进FHC- AB远红外线辐射节能技术，在加热炉吸热管表面喷涂FHC- ABⅢ新型节能涂料。经检验，加热炉热效率提高4%，节能效果良好。
【关键词】加热炉 FHC- AB新型涂料 节能
1 引言
油田上所使用的加热炉，是一种专门设计的特殊作业的高压锅炉。以长庆油田分公司第四采油厂华子平联合站2#站3# 炉为例，型号：GW1160-Y/6.4-YY，额定热功率：1.16MW，炉体工作压力6.4Mpa，表面散热损失1.73%，燃油消耗量90L/h。从2002年投运至今，由于运行年久，受热面表面挂灰积垢，加热炉炉排烟温度达到220℃以上，直接法效率下降到74.57%，间接法热效率下降到78.19%。因此，找到一条提高加热炉热效率的新途径十分必要。
真空加热炉主要是应用模糊控制理论和真空中互相变换的热技术而开发生产的加热炉。它的基本结构包括燃烧、传热、安全保障和自动化控制4个系统。其基本工作原理为：燃烧产生的热量，通过火筒和烟管传递给外面浸泡着的水，水吸收了热量而沸腾，变成蒸汽，蒸汽再把热量传递给需要加热的介质后，又冷凝成水，并回落到原来的位置，再次被加热成蒸汽。如此循环往复，使热传递处于互相变换的平衡之中。由于蒸汽的冷凝，炉体的内部就形成了真空状态，出现负压，这样，炉体内部压力就始终低于外界的大气压力。
2 FHC- ABⅢ型节能涂料加热机理
FHC- ABⅢ型红外内辐射节能涂料采用特种耐酸材料为基本原料，含有ZrO2、Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2、Cr2O3、MnO2等
辐射材料，具有耐高温、辐射率高、粘结牢固、加热均匀，不改变原设备结构等特点。FHC-ABⅢ型远红外线辐射超导节能涂料在高温作用下产生的远红外线（波长20цm）辐射到吸热炉管理表面上时，约94%的红外线穿透管壁直接作用于被加热介质，使介质的分子、原子加剧运动，产生激烈的共振现象，并转变为热能。
3 现场实施
2011年4月，在长庆油田第四采油厂华子平作业区分别提取了21台加热炉进行该技术的实施。
3.1 改造工程选炉条件
该作业区加热炉涂刷FHC-ABⅢ型红外线辐射超导节能技术服务改造项目，为了考虑到节能效果、资金及施工条件，具体选炉将参考如下原则：
（1）锅炉热效率低；
（2）锅炉排烟温度高；
（3）锅炉水冷壁受热面腐蚀严重；
（4）锅炉防爆孔、检修孔可以进入施工的。
3.2 施工情况
在涂刷涂层之前，人工对炉体内的吸热管进行清灰、除锈（用钢丝刷和砂纸打磨），使吸热管表面无灰无锈。经化学处理后涂刷节能剂，涂层厚度在0.05-0.15mm之间，经2个小时的小火烘干后即可投入正常生产，整个施工过程对炉体没有任何伤害。6吨加热炉4个人3天完成，不会影响正常生产。
4 实施后实际效果分析
根据项目进程安排，由长庆石油勘探局节能监测站分别进行了涂刷前后的热平衡测试。
华子平2#站3#炉炉管在涂刷了FHCABⅢ型节能涂料后，加热炉的热负荷、直接法效率、间接法效率、负荷率均有上升，排烟处O2容积百分比下降了3%，排烟处CO2容积百分比下降了1411%，排烟热损失下降了6.81%，排烟温度下降了10℃，燃料消耗下降了2%，直接法效率提高了10.07%，间接法热效率提高了5.17%，节能率6.61%，满足项目实施技术要求。
截止2011年4月中旬，共计21台加热炉完成内壁喷涂FHC- ABⅢ型节能涂料。截止2011年年底，平均日点炉14台，节约费用约为18.98万元。
使用FHC- AB 型涂料后，燃料得到了充分的燃烧，化学不完全燃烧损失降为零，减少了对环境的污染。
5 结论
（1）涂在吸热管上的节能涂料由于在高温作用下形成一种固化瓷膜，可使红外线直接作用于被加热介质，使加热炉的热效率大幅度提高。
（2）由于红外线加热是辐射热，改变了以往对流及传导加热的方式，促使烟气在炉内停留时间增加，产生二次燃烧，减少了不完全燃烧热损失，提高了燃烧效率。
（3）当加热炉炉膛内温度升高时，涂料的辐射力增强，所产生的红外线有4-5%折射到炉膛穿透燃料里层，使其里层分子吸收红外线而产生的能量跃进，放出能量，加速燃料的燃烧，改变了燃料的燃烧状态，起到了助燃的作用，从而提高了锅炉的热效率，达到了节能的目的。
（4）由于在高温红外线的作用下，燃料的燃烧效率显著提高，固体不完全燃烧损失、气体不完全燃烧损失和排烟损失明显降低，加热炉向空中排入的可燃物含量降低，从而达到了保护环境的目的。
通过在加热炉内壁喷涂FHC- AB远红外线辐射新型节能涂料，减少了不完全燃烧的热损失，提高了燃烧效率，降低了排烟中可燃物的含量，炉体表面散热损失下降明显，同时使炉管内壁结垢速度大幅下降，延长了加热炉的使用寿命，从而真正达到节能降耗，保护环境的目的。
参考文献
[1] 赵健，姬文超. 油田专用高压湿蒸汽发生器对流段翅片管束在线修复技术开发与应用.管道技术与设备，2002（ 6）：15-17.
[2] 沈鸿. 机械工程手册. 第9卷.北京：机械工业出版社，1982：17- 52
作者简介
王佑锋，男，1974年1月出生，2008年函授毕业于宁夏大学，获学大专本科学位，现在长庆油田安全环保监督部从事安全监督工作，助理工程师。
【关键词】加热炉 FHC- AB新型涂料 节能
1 引言
油田上所使用的加热炉，是一种专门设计的特殊作业的高压锅炉。以长庆油田分公司第四采油厂华子平联合站2#站3# 炉为例，型号：GW1160-Y/6.4-YY，额定热功率：1.16MW，炉体工作压力6.4Mpa，表面散热损失1.73%，燃油消耗量90L/h。从2002年投运至今，由于运行年久，受热面表面挂灰积垢，加热炉炉排烟温度达到220℃以上，直接法效率下降到74.57%，间接法热效率下降到78.19%。因此，找到一条提高加热炉热效率的新途径十分必要。
真空加热炉主要是应用模糊控制理论和真空中互相变换的热技术而开发生产的加热炉。它的基本结构包括燃烧、传热、安全保障和自动化控制4个系统。其基本工作原理为：燃烧产生的热量，通过火筒和烟管传递给外面浸泡着的水，水吸收了热量而沸腾，变成蒸汽，蒸汽再把热量传递给需要加热的介质后，又冷凝成水，并回落到原来的位置，再次被加热成蒸汽。如此循环往复，使热传递处于互相变换的平衡之中。由于蒸汽的冷凝，炉体的内部就形成了真空状态，出现负压，这样，炉体内部压力就始终低于外界的大气压力。
2 FHC- ABⅢ型节能涂料加热机理
FHC- ABⅢ型红外内辐射节能涂料采用特种耐酸材料为基本原料，含有ZrO2、Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2、Cr2O3、MnO2等
辐射材料，具有耐高温、辐射率高、粘结牢固、加热均匀，不改变原设备结构等特点。FHC-ABⅢ型远红外线辐射超导节能涂料在高温作用下产生的远红外线（波长20цm）辐射到吸热炉管理表面上时，约94%的红外线穿透管壁直接作用于被加热介质，使介质的分子、原子加剧运动，产生激烈的共振现象，并转变为热能。
3 现场实施
2011年4月，在长庆油田第四采油厂华子平作业区分别提取了21台加热炉进行该技术的实施。
3.1 改造工程选炉条件
该作业区加热炉涂刷FHC-ABⅢ型红外线辐射超导节能技术服务改造项目，为了考虑到节能效果、资金及施工条件，具体选炉将参考如下原则：
（1）锅炉热效率低；
（2）锅炉排烟温度高；
（3）锅炉水冷壁受热面腐蚀严重；
（4）锅炉防爆孔、检修孔可以进入施工的。
3.2 施工情况
在涂刷涂层之前，人工对炉体内的吸热管进行清灰、除锈（用钢丝刷和砂纸打磨），使吸热管表面无灰无锈。经化学处理后涂刷节能剂，涂层厚度在0.05-0.15mm之间，经2个小时的小火烘干后即可投入正常生产，整个施工过程对炉体没有任何伤害。6吨加热炉4个人3天完成，不会影响正常生产。
4 实施后实际效果分析
根据项目进程安排，由长庆石油勘探局节能监测站分别进行了涂刷前后的热平衡测试。
华子平2#站3#炉炉管在涂刷了FHCABⅢ型节能涂料后，加热炉的热负荷、直接法效率、间接法效率、负荷率均有上升，排烟处O2容积百分比下降了3%，排烟处CO2容积百分比下降了1411%，排烟热损失下降了6.81%，排烟温度下降了10℃，燃料消耗下降了2%，直接法效率提高了10.07%，间接法热效率提高了5.17%，节能率6.61%，满足项目实施技术要求。
截止2011年4月中旬，共计21台加热炉完成内壁喷涂FHC- ABⅢ型节能涂料。截止2011年年底，平均日点炉14台，节约费用约为18.98万元。
使用FHC- AB 型涂料后，燃料得到了充分的燃烧，化学不完全燃烧损失降为零，减少了对环境的污染。
5 结论
（1）涂在吸热管上的节能涂料由于在高温作用下形成一种固化瓷膜，可使红外线直接作用于被加热介质，使加热炉的热效率大幅度提高。
（2）由于红外线加热是辐射热，改变了以往对流及传导加热的方式，促使烟气在炉内停留时间增加，产生二次燃烧，减少了不完全燃烧热损失，提高了燃烧效率。
（3）当加热炉炉膛内温度升高时，涂料的辐射力增强，所产生的红外线有4-5%折射到炉膛穿透燃料里层，使其里层分子吸收红外线而产生的能量跃进，放出能量，加速燃料的燃烧，改变了燃料的燃烧状态，起到了助燃的作用，从而提高了锅炉的热效率，达到了节能的目的。
（4）由于在高温红外线的作用下，燃料的燃烧效率显著提高，固体不完全燃烧损失、气体不完全燃烧损失和排烟损失明显降低，加热炉向空中排入的可燃物含量降低，从而达到了保护环境的目的。
通过在加热炉内壁喷涂FHC- AB远红外线辐射新型节能涂料，减少了不完全燃烧的热损失，提高了燃烧效率，降低了排烟中可燃物的含量，炉体表面散热损失下降明显，同时使炉管内壁结垢速度大幅下降，延长了加热炉的使用寿命，从而真正达到节能降耗，保护环境的目的。
参考文献
[1] 赵健，姬文超. 油田专用高压湿蒸汽发生器对流段翅片管束在线修复技术开发与应用.管道技术与设备，2002（ 6）：15-17.
[2] 沈鸿. 机械工程手册. 第9卷.北京：机械工业出版社，1982：17- 52
作者简介
王佑锋，男，1974年1月出生，2008年函授毕业于宁夏大学，获学大专本科学位，现在长庆油田安全环保监督部从事安全监督工作，助理工程师。