SC系列负压型天然气加热炉操作.docx

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SC系列负压型天然气加热炉操作

SC系列负压型天然气加热炉

培训资料

北京超拓远大石油科技有限公司

二零零五年七月

一、设备名称及型号

SC-8-F-400/25-Q多井式负压型天然气加热炉。

是天然气开采的专用设备，它无须电源，采用气动控制系统，具有自动热负荷调节和熄火保护功能，适合野外戈壁偏远环境使用。

核心部件采用进口器件，系统坚固耐用。

二、设备技术参数：

1、炉本体参数

1）额定功率：

400KW。

2）盘管压力：

设计压力25MPa，工作压力：

23MPa。

3）管程口径：

8组生产盘管DN504）工作温升：

40℃。

5）额定产量：

20万方/天6）热效率：

85%

7）设备重量：

5.434吨。

8）充水质量：

约6吨，热媒水在常压下工作。

2、燃烧器技术参数

1）额定功率：

488KW

2）天然气热值35500KJ/m3

3）供气压力：

0.2~0.6MPa

4）主燃气压力：

0.03~0.07MPa

5）燃气温度范围：

5~60℃

6）气源洁净度：

无杂质

游离液含量＜0.5%（质量比）

无固体颗粒物。

7）燃气消耗量≤48Nm3/h

3、其它部件技术参数见《设备安装使用说明书》

三、设备结构及工作原理

1、结构：

本加热炉为快装水套式加热炉，卧式结构，多数组件出厂时已安装到位。

主要由：

炉体、火筒、烟管、防爆门、烟囱、生产盘管、人孔、加水口、燃烧器、燃气控制调节系统等组成。

2、工作原理

设备主要将燃料气进行初步处理后，由燃烧器燃烧产生热能，由火筒和烟管传给炉内的热媒水使其升温，然后将热量传递到浸泡在水中的天然气（油）盘管，使盘管内的天然气升温，达到加热天然气的目的，满足天然气开采生产的要求。

图一

四、设备操作

1、运行前准备

1）管线吹扫干净。

包括吹扫高压生产管线和燃料气供给管线；2）检查管路无泄漏；3）检查加热炉排污管线，正常后加热炉加水（软化水）；4）检查液位汁无漏水，并正确指示液位（一般在2/3处），原则上淹没盘管。

5）检查加热炉供给燃气压力是否在0.2~0.6MPa之间。

不含水。

供气流量应满足燃烧器功率需求。

6）参照图一将阀门1、5、8、9、11关闭准备调试。

2、调整系统压力

●打开切断球阀1，调整调压阀3使压力表4指示在0.1Mpa。

●打开气量调节阀8、气源调节阀5，作好点火准备。

3、点母火

将火源由点火孔伸入燃烧器，开启母火阀门11将母火点燃。

4、调试熄火保护系统

●在母火燃烧10分钟后，在燃烧器上打开熄火保护器顶部的盖子，露出火焰熄灭保护调节旋钮。

●观察加热炉控制器内的气源控制压力表6应大于0.05Mpa，然后关闭气源调节阀5。

如无压力显示则逆时针慢慢旋转调节旋钮使压力表显示0.07Mpa。

●关闭母火阀门11熄灭母火，60秒内压力表6压力自动回零，气源自动切断，否则应顺时针慢慢旋转调节旋钮使压力为零。

5、点主火

●将一次风门的开度调至2~4mm，二次风门开度调至1/2或全开位置。

●缓缓开启主火阀门9将主火点燃（要求：

因为初次点炉，主火在15分钟内的燃气压力要小，主火压力表10显示小于0.005Mpa以刚不回火为宜，待烟气温度大于70℃时再逐渐提高燃气压力）。

如点火时出现回火现象应关闭阀门9重新点火，该阀门开度曲线如图二。

图二

6、燃烧器的调试（参照图三）

图三

本燃烧器正常使用的燃气压力范围是：

母火为0.02~0.15Mpa；主火为0.01~0.06Mpa（最小和最大功率）。

在加热炉水温大于50℃或主火点燃40分钟后，可进行配风量调节，调节时应将加热炉控制器的气量调节阀8开大，即人工控制状态下进行，具体调节分以下步骤进行：

●母火调节：

母火的供气压力靠母火针阀的开度控制，使母火稳定燃烧为宜，其配风量一般情况下无须调节。

如母火火焰为黄色或纯蓝氧化焰（声音较大）时须进行母火的配风量调节，方法为：

拆下母火风门当板，即可进行配风量调节，火焰为黄色时须增加风量（向前为增加风量，向后为减小），否则相反。

●主火调节：

本燃烧器当燃气压力变化时可自行调节配风量，在初次使用时应作配风量调整设置，可分以下几步进行：

a）一次风调节：

将燃气压力通过主火截止阀9调整为0.03Mpa，从观火孔观察火焰颜色，调节一次风门调节板，使主火焰为蓝色尾部稍带黄色即可

b）二次风调节：

该调整比较简单，一般情况下将风门开启到1/2或全开的位置。

在生产稳定后，可根据实际情况调整该风门提高加热炉的工作效率

c）燃烧器燃烧不稳定时，可通过一、二次风门配合调节使其工作稳定。

d）在调试中如出现回火现象（即火焰在燃烧器的混合管中燃烧，有较响的声音），应立即关闭阀门9，按阀门开度曲线图重新点火，同时检查一次风门开度是否过大。

e）本燃烧器共配有两个可以使燃烧器输出不同功率范围的主燃气喷嘴。

出厂前燃烧器安装的为小功率一级的喷嘴，另外一个喷嘴如图安装在二次风口处备用。

f）加热炉运行时，燃烧器主火压力工作在0.02－0.04MPa为宜，此时燃烧和控制效果最佳，如因生产负荷偏大或偏小无法在此范围内工作，建议更换相应的主燃气喷嘴后再进行调整。

7、温度控制系统调试

在燃烧器调试完毕后，打开主火运行即可进行燃烧器功率控制系统的调试，该系统是将燃烧器的主火控制为二段火运行（小火和大火），然后根据炉内水温的高低自动切换，以达到自动调节热功率的目的。

调试分以下几步进行：

●将炉体上的水温控制器旋扭顺时针拧到底（150℃），然后向回拧一圈（0℃。

控制器在此圈内为有效的控制段），使加热炉控制器内的气量控制压力表7指示为零。

●调节气量调节阀8，使主火压力表指示在0.015Mpa，便完成了燃烧器低段火（小火）的设定。

●将炉体上的水温控制器旋扭顺时针拧到底（150℃），使加热炉控制器内的气量控制压力表7指示大于0.05Mpa。

●调节主火截止阀9，使主火压力表指示在0.05Mpa，便完成了燃烧器高段火（大火）的设定。

●旋转水温控制器调节旋扭，根据生产需要设定水温即可，如70℃。

控制系统则根据水温控制器的设定温度和炉内的实际水温自动控制燃烧器的功率，使炉内水温温度在设定值附近。

8、手动功能：

当气动控制故障时，可将气源、气量调节阀打开，通过人工手动控制燃机的火力进行应急生产。

9、加热炉电子远传系统功能与调试

1）功能：

本系统可将加热炉当前的炉内水温、母火状态、低水位状态以电子信号形式输出，进入现场的RTU进行远程监视，各信号形式及状态如下：

●水温信号：

4-20mA信号，-50-100℃，24VDC

●火焰信号：

开关信号，无源常开触点，有火焰时翻转（为闭合），24VDC供电

●水位信号：

开关信号，无源触点，水位正常时闭合，低水位时断开。

2）信号引出方式：

加热炉出厂时以上各传感器已安装完毕，所有信号均汇集在加热炉支座旁的接线盒内，并设有接线端子排，与现场的电缆连接后即可。

3）调试：

使用时只需注意燃烧器母火嘴旁边的火焰探针不得与燃烧器、炉膛及耐火材料接触，并能接触到燃烧的母火火焰即可。

否则会造成检测错误，如发现探针接地现象，可松开探针安装固定螺丝，稍转动探针使其离开，然后将探针固定。

其它信号无需调试。

10、停、起加热炉操作

●短时间停运：

只须关闭主火截止阀9使主火熄灭即可，再次启动时要检查母火还正常燃烧后再将截止阀9打开至原位置。

●长时间停运：

a）关闭燃烧器主母火阀门，关闭气源切断球阀。

●起炉

a）给加热炉的水位加到正常位置。

b）点燃母火，待气量控制压力大于0.05Mpa时，关闭气源调节阀。

c）点燃主火,调整主火阀门设定主火的高段火的燃气压力。

观察燃气控制系统工作是否正常，否则重新调整温度控制系统。

五、燃气系统分离排液

目前加热炉的燃料气直接来自井口产出的气液混合气体，包含液体及各种组分，为了加热种安全运行，在燃料气进入加热炉时必须进行过滤及分离，以保证较干净的燃气进入加热炉，从而燃烧稳定安全高效，运行时操作人员要根据分离出的液量多少定时排液，严禁液体进入加热炉燃烧系统，以免引起事故和控制系统失灵。

1、母火管线分液包

由于母火嘴耗气量小，约1m3/h，燃气流速缓慢，温度进一步下降，为防止液体堵塞母火嘴，增设分离包一台，在运行中根据产液量进行人工排液，否则会导致母火熄灭。

2、气控系统气源分液包

本系统采用自身的燃料气作为自动控制的动力源，输送控制气源的管线为ф8mm不锈钢管线，由于气量小管线细，温度进一步降低，容易产生液体，故增设了分液包，采用人工排液方法，避免液体进入温度控制器和熄灭保护器。

由于进出口管道较细，排液时需要稍开排液球阀，以免造成短时的控制压力下降，系统关闭气源而停炉。

六、加热炉常见故障及原因

1、母火熄灭

1）因进液熄灭。

须进行管路清洗排液。

运行中缩短母火管线分液包排液间隔时间。

2）大风造成熄火。

进一步调整母火配风和母火燃气压力提高母火火焰钢度。

2）熄火保护器过于灵敏造成误保护熄火。

稍逆时针旋转熄火保护器旋钮。

3）主火燃烧器回火燃烧不稳定，使炉膛内压力急剧变化，造成母火熄灭。

调节主火燃烧器，消除回火现象。

2、温度控制失灵

1）水温高或沸腾。

原因：

A.负荷太小；B.气量调节阀开启度过大；C.温控器设定问题；D.温控器故障；E.加热炉控制器故障；F不锈钢管线和温控器进液。

2）水温低。

原因：

A.气源压力低、不稳；B.主火控制截止阀开度太小；C.温度控制器设定问题；D.加热炉控制器故障；E.不锈钢管线和温控器进液。

3、温度控制器不停漏气

该问题主要原因是管路中有杂质，导致温控器内阀门微漏，特别是设备初期运行时较常出现，处理方法也很简单：

逆时针旋下温度控制器旋钮，将旋钮前端的密封面用软布擦拭干净。

然后再用小起子将温控器内的小钢球轻压数次，燃料气会自动将灰尘吹跑，按原步骤装上旋钮即可。

4、母火熄灭保护器，排气孔长期漏气

该装置有微量跑气，并且功能正常时且可不用调整，如漏气严重且影响了本身功能时，需将燃气关闭，将其拆开后，清洁内部2个小钢球的表面及周围密封面即可。

5、燃烧器主火工作时加热炉不稳定。

原因如下：

1）二次风门开度太小，正常在2/3或全开；

2）一次风门开度太大；

3）主火燃气量太大，压力超过0.07MPa；

4）燃气不纯；

5）加热炉烟管堵塞，阻力增大；

6）燃烧器混合管内有大量沙尘，污物。

6、过滤器堵塞。

会造成燃气流量不够，压力不稳。

7、减压阀压力稳不住。

燃机小火时，燃气压力升高安全阀起跳，主要原因是：

减压阀阀口密封件损坏；阀体温度低结冰；膜片杠杆破裂变形等。

8、加热系统常见故障解决简表

故障现象

原因

处理办法

系统压力低

1.气源压力低

提高气源压力

2.调压阀调整不当

按要求重新调整

3.调压阀损坏

拆下阀芯检查是否有杂物或更换

系统压力高

1.调压阀调整不当

按要求重新调整

2.调压阀损坏

拆下阀芯检查是否有杂物或更换

母火容易熄灭

1.供气压力偏高

关小母火针阀

2.配风不当

按要求重新调整

3.喷嘴堵塞

拆下清洗

4.熄火保护器调整不当

按要求重新调整

加热炉开锅

1.配产太低

提高产量或手动控制

2.系统调节不当

按要求重新调整

3.温控器设定有误

按要求重新设定

燃烧器回火

1.点火时回火

关闭后按开度曲线重新点火

2.燃气压力太低

提高燃气压力

3.一次风门调节不当

按要求重新调整

调压阀有噪音

1.气源压力太高

降低气源压力

2.调压阀问题

检修或更换

温控器失灵

1.内有沙砾

将旋扭拧下，顶开内部球阀自行冲洗

2.内有液体

用甲醇清洗温控器及控制管线

加热炉控制器漏气

不合格

更换

熄火保护故障

1.保护器调整不当

按要求重新调整

2.气源调节阀未关闭

重新关闭

3.内有沙砾

打开清除

4.内有液体

用甲醇清洗保护器及控制管线

七、设备安全运行操作注意事项：

1、加热炉严禁无水、缺水运行；

2、加热炉加水口要保持畅通；

3、天然气盘管不得超设计压力运行，并定期检查盘管的腐蚀情况。

4、加热炉点火前要对炉膛内的可燃气体含量进行确认，属安全范围以内方可进行点火。

点火时要先点母火。

使用点火器点火时，点火杆伸入位置要合适，发火端应靠近母火嘴，切记点火杆不要触及到离子探针点火，否则会造成火焰检测系统损坏。

点火时应先点火后开气。

排除炉膛内燃气的方法是：

关闭燃烧器的主母火阀门，全开二次风门，让其自然通风30分钟以上，并注意此期间防爆门不得打开，烟囱无任何异常。

如有大风天气，等待时间还需延长。

5、加热炉工作间必须保证通风对流，工作间的窗户一直保持打开。

6、经常检查室内的燃气管路，保证无燃气泄漏。

7、各级燃料气供给系统不得超压运行，出现问题应及时检修。

8、经常测试燃料气系统各级安全阀的启跳能力，并定期校验。

9、加热炉的操作及巡检人员必须为受过相关专业培训。

10、短期停运时要人工间隔烘炉，既不使加热炉水浸过高，又避免炉内结冰。

长期停运时，关闭所有燃气系统阀门，打开加热炉排污阀放水，并确认全部放完。

11、定时巡检，查看系统个压力和温度是否正常，火焰燃烧状态是否正常，烟囱不得出现冒烟和积炭现象。

定期清理燃烧器一次、二次进风口的灰尘，保持良好的配风状态。

定期清理加热炉燃烧室、烟道的烟灰和积炭，保持所需要的炉膛负压。

12、定期测试母火熄灭保护系统的灵敏度；检查气源调节阀要处于关闭状态，否则火焰熄灭后无法切断气源。

13、系统运行时应根据实际生产负荷设定燃烧器高、低段的燃气压力，高、低段的压力差值不宜过大。

14、用中如燃烧器工作在低段火并已接近回火压力时，水温却一直升高超过了温度控制器设定温度，说明生产负荷过小，系统无法正常控制，须人工关闭主火。

北京超拓远大石油科技有限公司

付茂栋

2005-6-25