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第三篇 管道输送技术与管理 !#+ 第九章 直接加热式输油加热炉 第一节 输油管道常用加热炉的类型 目前，长输管道的原油加热方式有直接加热和间接加热两种。直接加热是原油直接经过 加热炉吸收燃料燃烧放出的热量；间接加热是原油通过中间介质 （导热油、饱和水蒸气或饱 和水）在换热器中吸收热量，达到升温的目的。直接加热所用的加热设备是直接加热炉，而 间接加热所用的加热设备是间接加热炉或锅炉。 输油管道所用的加热炉按其结构不同可分为圆筒形直接式原油加热炉和卧式方箱形直接 式原油加热炉两大类：、圆筒形加热炉又分为立式圆筒形加热炉、卧式圆筒形加热炉和异型 管式加热炉三种：卧式方箱形加热炉根据其外形结构不同又分为方箱炉、双斜顶炉和单斜顶 炉三种。 中国石油天然气管道局自! 年代建设长输管道以来，全管道系统共有#! 余台加热炉 投入生产运行，早期一般用砖砌方箱型加热炉，其热效率低，技术落后，$ 年代以后陆续 对现存的方箱式加热炉进行了改造，使其热效率有了大幅提高。经过多年的努力从 %$ 年 以后，在加热炉设计和研制方面取得了一定的进展，推出了适合管道输油生产的轻型快装管 式直接式原油加热炉，设计热效率达到$’ ( ) ( ，并配备一定程度的自控仪表，经生产 实践和测试鉴定，证实这种加热炉热效率高。操作管理方便，适合于长输管道生产需要，但 在自动控制和优化燃烧操作等方面尚不能满足科技进步发展的要求，有待进一步改进和提 高。$ 年代中后期，又从国外引进了原油间接加热技术和设备，加上自己的消化吸收，生产 出了原油间接加热炉。 目前已有多种炉型，其中有简单的方箱炉、斜顶炉、立式炉、圆筒炉及无焰炉等，还有 卧式圆筒炉和中间介质加热系统 （即间接加热系统），以及其它种炉型等。 %* 方箱炉 方箱型加热炉是石油工业早期用的一种简单炉型：如图+ , , % 所示，它占地面积大， 耗用钢材量大，热效率较低 （ ），自动化程度低，缺乏必要的安全保护措施。但 !+( ) !! ( 因这种炉子具有结构简单，安装施工方便，施工周期短，适用于低温操作等特点，因此在 $ 年代前的输油加热站应用较多。 图+ , , % 所示为鲁宁线使用过的$-. 方箱炉，设计热效率为!! ( ，排烟温度为 ，辐射管为 的 号裂化钢管，壁厚为 ；对流管为 的 号裂化 +’ / %#%00 # $00 %’#00 # ! ! 钢管，壁厚为$00。在对流室底部装有1-. 的热水炉，这种炉子具有金属耗量低，特别 是合金钢的用量很少，炉墙采用砖砌结构，炉顶直接敷设在炉顶管上，具有结构简单、施工 和维修方便、运行调整容易等特点。 ,’. 石油天然气管道安装设计维修管理与施工标准实务全书 这种炉子的不足之处是：热效率低；加热炉负荷达不到设计值；加热炉热量不能充分利 用；露天布置时炉墙易裂，导致漏风量增加；炉膛中烟气充满度不佳，有死角，不同部位炉 管热强度相差很大。 !#$ 年某研究所对这种加热炉的炉型进行了改造设计 （图% ’ ），主要进行了以下 几点改造： （）为了提高加热炉的热效率对流管面积从 ’ 增加到 ’ ，使排烟温度由 降 ! ’($) *%%) %$( + 到!*( + ，炉子热效率从,, - 提高到# - 。 （）为了使热负荷达到设计值，在炉膛中间布置了双面辐射管。 ’ （）在对流段布置了吹灰器，从而保证对流管有良好的传热效果，降低了排烟温度，加 % 热炉处于高效率运行。 图% ! 方箱式加热炉 图% ’ 改造后方箱炉结构 —管支持； —辐射管； —辐