相变换热加热炉饱和压力的合理确定与控制

　　相变换热加热炉足近十年来在国内汕山出现的种新型加热炉，它具有传热性能好。结构紧凑和安全性高等优点，因此在国内油田发展十分迅速。由于相变换热加热炉较普通水套加热炉增加了相变传热环节。因此。其相变传热忡能的优劣将直接影响到加热炉的整体传热效果，对相变换热加热炉的紧凑性与钢耗量产生显著影响，而相变介质的饱和压力是极其重要的影响因素因此。合理确定抟制相变介质的饱和压力对相变换热加热炉的高效运行具有重要意义。

　　1现状上世纪80年代初期，日本在直燃机高发部分的启发7首先将相变换热技术应叫于丁业锅炉。开发出了真空相变式热水锅炉，该锅炉的相变介质为水，其饱和压力为0.07压力，饱和温度为90，采暖热回水温度为7560，供热水可将冷水由5，加热至65.由于相变换热是种高效的换热方式。采用该换热技术的热水锅炉具有热效率高结构紧凑和安全性好的优点。这之后，相变换热技术的应用领域进步拓展，采用相变换热技术的油田加热炉也随后出现。目前的相变换热加热炉般在负压下运行，工作压力设计为0.060.093之间，因此，相变换热加热炉也被称作真空相变加热炉。与真空相变锅炉样，相变换热加热炉具有同样的优点。

　　尽管相变换热加热炉具有诸多优点，但也存在定缺陷。主要妃负卡+易维持。这对相变换热加热炉炉体的密封性提出较要求如果加热炉炉体密封不好，存在漏点，即使漏入很微量的空气，也会造成加热炉凝结换热的严屯恶化，使加热炉的输入和输出热量失去平衡，加热炉工作压力被破坏，导致排烟温度升高和加热炉热负荷的严重下降。因此，收稿日期2⑴40213及热工工程方面的设计工作。

　　热面积几乎不受饱和压力的影响。这是因为，火筒内的火焰通过辐射方式释放热；辐射放热啁的人能满足加热炉对烟管放热1和盘管吸热量的耍求。

　　由还可看到，随介质饱和压力的升高，烟管面积开始变化较平缓。达到0.21以，变化趋势逐渐加快，而盘竹+面枳开始变化较为剧烈，然后逐渐趋缓，烟管和盘管面积随饱和扭力变化的不同，决定总受热面积火商烟管和盘管面积之合在介质饱和压力的变化范围内存在个小值。中显，提高介质饱和压力有利于盘管的凝结传热，但不利子烟管的沸腾传热。过高和过低的介质饱和压力使相变换热加热炉的总受热面积均增加。当饱和力为0.09心时。总受热面积小。实际上介质饱和玉制造相变换热加热炉时般要进行纪气检漏，炉体还要安装除气泵以定期对加热炉进行排气，另外对安装阀门的密封性也有较严格的要求。真空相变锅炉与相变换热加热炉存在同样的问，针对以上情况，有人提出了有压相变锅炉的设想，即将相变介质设计在正压下工作，这样就消除了空气泄漏的根源。将相变介质由负压提高到正压下工作，其工作温度也相应提高，这有利千提盘管内被加热介质的出口温度，是个有利的方面，国内也有这方面应用的例子。

　　目前对于相变换热加热炉，正压运行和负压运行孰优孰劣还没有统的认识，般凭经验确定。

　　笔者认为，应根据不同的应目的和条件几休问具体分析，而安全性经济性和可操作性是个需要综合考虑的因素。

　　2饱和压力的合理确定相变换热加热炉各受热面布置的影响。提出了介质饱和压力在理论的合理范围。所研究的加热炉以天然气为燃料，采用全自动燃烧器，结构上采用单火筒细烟管结构，其结构意，1.

　　为研究方便起。和变介质和波加热介质均为水，1.0，你扣变换热加热炉设讣条件及部分工作参数1.

　　理论燃火筒出排烟烟气介质进介质出介质热效烧温度口温度温度流速口温度流速放热量率以上设条件相变换热加热炉火烟管和加热盘管的介置情况2.

　　小主要，决于燃烧温度，相变介质的工作温度与燃烧温度不在个数量级。介质饱和压力对烟竹和加热盘竹受热面的布呤有比较明显的影响。中显，烟管受热面积随介质饱和压力的升高而增加，盘管受热，枳随介质饱和压力的升高而降低，这样才力在0.070.121范围内时。加热炉总受热面积炉内，同时兼顾到加热炉的安全性和经济性，可将相变换热加热炉介质的饱和压力设计在0.100.12 Ma范围内。过低的介质饱和卡力使相变换热加热炉的负压难以维持。时过的介质饱和卡力使相变换热加热炉的安全性大大降低。

　　在理论上。将相变换热加热炉介质的饱和压力设十和控制在，⑴上州范旧内能同，兼顾经济性安全性和可操作性的要求，在相变换热加热炉的设计和运行中是值得推荐的。但由于相变换热加热炉的实际应用条件不尽相同，以上推荐仅作为3饱和压力的控制维持合理的介质饱和压力对相变换热加热炉的高效安全运行具有重要意义，而保持输入热量和输出热量的平衡是压力控制的关键。油田加热炉般以油田伴生气为燃料，而气体燃料具有易控制的特点。这为油田加热炉燃烧过程的控制提供了有利条件。使汕田力口热炉燃烧装置的自动化程度达到较高水乾1目前，先进燃烧器的控制系统般邡采用可编程拧制器，双回路数字温度调节器以及风机货频调速等技术，采用1述技术的燃烧器可根据相变介质的工作温度和被加热介质的出口温度实现燃气和空气量的协同控制。当介质流量变化等原因使加热炉输出热量大尸或小于其输热量时。加热炉制系统能根据介质温度变化的反馈信4，自动调节燃气和空气的流，以调节输入热量，使加热炉的输入热量和输出热量恢复平衡。这样就可使相变介质汕田研制开发的相变换热加热炉即配备了采扣上述技术的自动燃烧装置，取以了较好的应用效果4结论分析明，相变介质的饱和压力对相变换热加热炉的经济性有显著影响，且存在个佳值。综合考虑加热炉的经济性安全性和可操作性等因素，可将相变介质的饱和压力设计和控制在0.100.12此范旧内。采用先进，柬系统的全，动燃烧器，实现加热炉输入热量和输出热量的平衡，将相变介质的饱和压力控制在设定范围内。

　　Ii张外心。赵叫海。吖宁锅炉种新哦的热水锅炉工2李尤。私叫相令换热式新型水火管锅锅1牛春庆。真空相变加热炉研宄与应用哈尔滨哈尔滨工0415粉煤火焰中炭与氮的反应结果流化床情况下炭与氮炭氧化时煤基体中排放出的氮的作用己进行广泛研究。现在己扩展至研究粉煤火焰中的炭与氮。从5种原煤中制备煤炭，在实验室规投粉煤燃烧器中燃熄该实骀，确定控制炭氮反应物的参数。在空气和由2和，2机成无氮初剂两者十利用尺然气燃烧，投拟挥发物燃烧，呜实验中炭火焰内掺入+同级的船或3.模拟从挥发物氮低温炼焦时排放燃烧时炭氮形成船1的转化率为5060无烟煤为4050.炭火焰中掺入而，当掺入级，加时，炭氮形成的转化率根据添加炭前后，的测量值计算明显减小。添加炭前存在的为900，106时，对于大多数炭其炭。闱形成州的转化率为0，同时火焰中肓任叫；级10.，1时，炭含城量与炭。氮形成购，的转化率之间无明显相互关系。给定炭族中炭烧尽起着重要作用。在空气和无氮氧化剂两次实验中，加2浓度增大了炭。氮形成州，的转化率。添加炭下度对放量的效应是不同的邵本逑编译