[发明专利]一种用于确定加热炉运行状态的方法

说明书

本发明涉及油田加热设备热效率技术领域，特别涉及一种加热炉热效率动态运行计算方法。该步骤包括确定加热炉温升与效率关系；确定加热炉排烟温度与效率关系；确定加热炉负荷率与效率关系；建立加热炉热效率控制图版。本发明提供的计算方法通过绘制加热炉热效率控制图版，通过现场直接录取的数据，能够直观反映出加热炉的运行状态，对加热炉运行工况进行诊断，指导加热炉的优化运行。

技术领域

本发明涉及油田加热设备热效率技术领域，特别涉及一种用于确定加热炉运行状态的方法。

背景技术

目前，大庆油田掺水、热洗加热炉主要有加热缓冲装置（二合一）、卧式圆筒炉（高效炉）两种，其加热炉热效率测试方法有两种：即正平衡法以及反平衡法。

采用正平衡法测试热效率，需要录取介质流量、天然气流量和进出口温度等参数，由于现场缺少燃气、水量的单独计量，正平衡法不易测量。

而采用反平衡法测试热效率需要使用烟气分析仪，检测排烟处的一氧化碳、二氧化碳、氧的含量和排烟温度，效率计算过程复杂。由于现场缺少单独计量，影响数据准确度。所以，这两种加热炉热效率计算方法在现场常规应用存在不适应性，员工不能快速直观对加热炉运行状态进行判断。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明提供了一种用于确定加热炉运行状态的方法，以克服现有技术中加热炉热效率计算方法在现场常规应用存在不适应性，导致不能快速直观对加热炉运行状态进行判断等缺陷。

（二）技术方案

为解决上述问题，本发明提供一种用于确定加热炉运行状态的方法包括如下步骤：步骤S1、根据公式（1）确定加热炉温升与效率关系；

正平衡法效率计算公式：

（1）

式中：

C：入炉介质比热，单位：kJ/kg·℃ ；

D：入炉介质流量，单位：kg/h；

B：燃料量，单位：Nm³/h；

Q^Y_Dw：低位发热值，单位：kJ/Nm³

t₁ 、t₂：介质入口温度、出口温度；单位： ℃；

步骤S2、根据公式（2）确定加热炉排烟温度与效率关系；

燃气加热炉反平衡法效率计算公式：

η₂=(100-q₂-q₃-q₅)% （2）

式中：

q2：排烟热损失占输入热量的百分数；

q3：化学不完全燃烧损失占输入热量的百分数；

q5：炉壁散热损失占输入热量的百分数；

q5=散热损失（查表值）/加热炉负荷率；

q2=（3.5×αpy+0.5）×(tpy-tlk)×100%

式中：tpy：排烟温度；单位：℃ tlk：环境温度；单位：℃；αpy:空气系数；

步骤S3、确定加热炉负荷率与效率关系；根据加热炉温升、排烟温度以及加热炉负荷率三个因素之间的关系，建立坐标系，同时以温升和排烟温度为边界条件划分控制界限，建立加热炉热效率动态控制图版；