北京超拓遠大工程部SC系列負壓型天然氣加熱爐培訓資料超拓科技SuperControl Corp.北京超拓遠大石油科技有限公司二零零五年七月一、設備名稱及型號 SC-8-F-400/25-Q多井式負壓型天然氣加熱爐。是天然氣開采的專用設備，它無須電源，采用氣動控制系統，具有自動熱負荷調節和熄火保護功能，適合野外戈壁偏遠環境使用。核心部件采用進口器件，系統堅固耐用。二、設備技術參數：1、爐本體參數1）額定功率：400KW。 2）盤管壓力：設計壓力25MPa，工作壓力：23MPa。3）管程口徑：8組生產盤管DN504）工作溫升：40。5）額定產量：20萬方/天 6）熱效率：85%7）設備重量：5.434噸。 8）充水質量：約6噸，熱媒水在常壓下工作。2、燃燒器技術參數1）額定功率：488 KW2）天然氣熱值35500KJ/m33）供氣壓力：0.20.6MPa4）主燃氣壓力：0.030.07MPa5）燃氣溫度范圍：5606）氣源潔凈度：無雜質 游離液含量0.5%（質量比） 無固體顆粒物。7）燃氣消耗量48Nm3/h3、其它部件技術參數見設備安裝使用說明書三、設備結構及工作原理1、結構：本加熱爐為快裝水套式加熱爐，臥式結構，多數組件出廠時已安裝到位。主要由：爐體、火筒、煙管、防爆門、煙囪、生產盤管、人孔、加水口、燃燒器、燃氣控制調節系統等組成。2、工作原理 設備主要將燃料氣進行初步處理后，由燃燒器燃燒產生熱能，由火筒和煙管傳給爐內的熱媒水使其升溫，然后將熱量傳遞到浸泡在水中的天然氣(油)盤管，使盤管內的天然氣升溫，達到加熱天然氣的目的，滿足天然氣開采生產的要求。圖 一四、設備操作1、運行前準備1）管線吹掃干凈。包括吹掃高壓生產管線和燃料氣供給管線；2）檢查管路無泄漏；3）檢查加熱爐排污管線，正常后加熱爐加水（軟化水）；4）檢查液位汁無漏水，并正確指示液位（一般在2/3處），原則上淹沒盤管。5）檢查加熱爐供給燃氣壓力是否在0.20.6MPa之間。不含水。供氣流量應滿足燃燒器功率需求。6）參照圖一將閥門1、5、8、9、11關閉準備調試。2、調整系統壓力l 打開切斷球閥1，調整調壓閥3使壓力表4指示在0.1 Mpa。l 打開氣量調節閥8、氣源調節閥5，作好點火準備。3、點母火將火源由點火孔伸入燃燒器，開啟母火閥門11將母火點燃。4、調試熄火保護系統l 在母火燃燒10分鐘后，在燃燒器上打開熄火保護器頂部的蓋子，露出火焰熄滅保護調節旋鈕。l 觀察加熱爐控制器內的氣源控制壓力表6應大于0.05Mpa，然后關閉氣源調節閥5。如無壓力顯示則逆時針慢慢旋轉調節旋鈕使壓力表顯示0.07Mpa。l 關閉母火閥門11熄滅母火，60秒內壓力表6壓力自動回零，氣源自動切斷，否則應順時針慢慢旋轉調節旋鈕使壓力為零。5、點主火l 將一次風門的開度調至24mm，二次風門開度調至1/2或全開位置。l 緩緩開啟主火閥門9將主火點燃（要求：因為初次點爐，主火在15分鐘內的燃氣壓力要小，主火壓力表10顯示小于0.005 Mpa以剛不回火為宜，待煙氣溫度大于70時再逐漸提高燃氣壓力）。如點火時出現回火現象應關閉閥門9重新點火，該閥門開度曲線如圖二。 時間（小時）燃氣壓力0.06 Mpa0.005 Mpa0.31圖 二6、燃燒器的調試（參照圖三）圖 三 本燃燒器正常使用的燃氣壓力范圍是：母火為0.020.15 Mpa；主火為0.010.06 Mpa（最小和最大功率）。在加熱爐水溫大于50或主火點燃40分鐘后，可進行配風量調節，調節時應將加熱爐控制器的氣量調節閥8開大，即人工控制狀態下進行，具體調節分以下步驟進行：l 母火調節：母火的供氣壓力靠母火針閥的開度控制，使母火穩定燃燒為宜，其配風量一般情況下無須調節。如母火火焰為黃色或純藍氧化焰（聲音較大）時須進行母火的配風量調節，方法為：拆下母火風門當板，即可進行配風量調節，火焰為黃色時須增加風量（向前為增加風量，向后為減?。?，否則相反。l 主火調節：本燃燒器當燃氣壓力變化時可自行調節配風量，在初次使用時應作配風量調整設置，可分以下幾步進行：a) 一次風調節：將燃氣壓力通過主火截止閥9調整為0.03 Mpa，從觀火孔觀察火焰顏色，調節一次風門調節板，使主火焰為藍色尾部稍帶黃色即可b) 二次風調節：該調整比較簡單，一般情況下將風門開啟到1/2或全開的位置。在生產穩定后，可根據實際情況調整該風門提高加熱爐的工作效率c) 燃燒器燃燒不穩定時，可通過一、二次風門配合調節使其工作穩定。d) 在調試中如出現回火現象（即火焰在燃燒器的混合管中燃燒，有較響的聲音），應立即關閉閥門9，按閥門開度曲線圖重新點火，同時檢查一次風門開度是否過大。e) 本燃燒器共配有兩個可以使燃燒器輸出不同功率范圍的主燃氣噴嘴。出廠前燃燒器安裝的為小功率一級的噴嘴，另外一個噴嘴如圖安裝在二次風口處備用。f) 加熱爐運行時，燃燒器主火壓力工作在0.020.04MPa為宜，此時燃燒和控制效果最佳，如因生產負荷偏大或偏小無法在此范圍內工作，建議更換相應的主燃氣噴嘴后再進行調整。7、溫度控制系統調試在燃燒器調試完畢后，打開主火運行即可進行燃燒器功率控制系統的調試，該系統是將燃燒器的主火控制為二段火運行（小火和大火），然后根據爐內水溫的高低自動切換，以達到自動調節熱功率的目的。調試分以下幾步進行：l 將爐體上的水溫控制器旋扭順時針擰到底（150），然后向回擰一圈（0?？刂破髟诖巳葹橛行У目刂贫危?，使加熱爐控制器內的氣量控制壓力表7指示為零。l 調節氣量調節閥8，使主火壓力表指示在0.015Mpa，便完成了燃燒器低段火（小火）的設定。l 將爐體上的水溫控制器旋扭順時針擰到底（150），使加熱爐控制器內的氣量控制壓力表7指示大于0.05Mpa。l 調節主火截止閥9，使主火壓力表指示在0.05Mpa，便完成了燃燒器高段火（大火）的設定。l 旋轉水溫控制器調節旋扭，根據生產需要設定水溫即可，如70?？刂葡到y則根據水溫控制器的設定溫度和爐內的實際水溫自動控制燃燒器的功率，使爐內水溫溫度在設定值附近。8、手動功能：當氣動控制故障時，可將氣源、氣量調節閥打開，通過人工手動控制燃機的火力進行應急生產。9、加熱爐電子遠傳系統功能與調試1） 功能：本系統可將加熱爐當前的爐內水溫、母火狀態、低水位狀態以電子信號形式輸出，進入現場的RTU進行遠程監視，各信號形式及狀態如下：l 水溫信號：4-20mA信號，-50-100，24VDCl 火焰信號：開關信號，無源常開觸點，有火焰時翻轉（為閉合），24VDC供電l 水位信號：開關信號，無源觸點，水位正常時閉合，低水位時斷開。2）信號引出方式： 加熱爐出廠時以上各傳感器已安裝完畢，所有信號均匯集在加熱爐支座旁的接線盒內，并設有接線端子排，與現場的電纜連接后即可。3）調試： 使用時只需注意燃燒器母火嘴旁邊的火焰探針不得與燃燒器、爐膛及耐火材料接觸，并能接觸到燃燒的母火火焰即可。否則會造成檢測錯誤，如發現探針接地現象，可松開探針安裝固定螺絲，稍轉動探針使其離開，然后將探針固定。其它信號無需調試。10、停、起加熱爐操作l 短時間停運：只須關閉主火截止閥9使主火熄滅即可，再次啟動時要檢查母火還正常燃燒后再將截止閥9打開至原位置。l 長時間停運：a) 關閉燃燒器主母火閥門，關閉氣源切斷球閥。l 起爐a) 給加熱爐的水位加到正常位置。b) 點燃母火，待氣量控制壓力大于0.05Mpa時，關閉氣源調節閥。c) 點燃主火,調整主火閥門設定主火的高段火的燃氣壓力。觀察燃氣控制系統工作是否正常，否則重新調整溫度控制系統。五、燃氣系統分離排液 目前加熱爐的燃料氣直接來自井口產出的氣液混合氣體，包含液體及各種組分，為了加熱種安全運行，在燃料氣進入加熱爐時必須進行過濾及分離，以保證較干凈的燃氣進入加熱爐，從而燃燒穩定安全高效，運行時操作人員要根據分離出的液量多少定時排液，嚴禁液體進入加熱爐燃燒系統，以免引起事故和控制系統失靈。1、母火管線分液包 由于母火嘴耗氣量小，約1m3/h，燃氣流速緩慢，溫度進一步下降，為防止液體堵塞母火嘴，增設分離包一臺，在運行中根據產液量進行人工排液，否則會導致母火熄滅。2、氣控系統氣源分液包 本系統采用自身的燃料氣作為自動控制的動力源，輸送控制氣源的管線為8mm不銹鋼管線，由于氣量小管線細，溫度進一步降低，容易產生液體，故增設了分液包，采用人工排液方法，避免液體進入溫度控制器和熄滅保護器。由于進出口管道較細，排液時需要稍開排液球閥，以免造成短時的控制壓力下降，系統關閉氣源而停爐。六、加熱爐常見故障及原因1、母火熄滅1）因進液熄滅。須進行管路清洗排液。運行中縮短母火管線分液包排液間隔時間。2）大風造成熄火。進一步調整母火配風和母火燃氣壓力提高母火火焰鋼度。2） 熄火保護器過于靈敏造成誤保護熄火。稍逆時針旋轉熄火保護器旋鈕。3） 主火燃燒器回火燃燒不穩定，使爐膛內壓力急劇變化，造成母火熄滅。調節主火燃燒器，消除回火現象。2、溫度控制失靈1）水溫高或沸騰。原因：A.負荷太??；B.氣量調節閥開啟度過大；C.溫控器設定問題；D.溫控器故障；E.加熱爐控制器故障；F不銹鋼管線和溫控器進液。2）水溫低。原因：A.氣源壓力低、不穩；B.主火控制截止閥開度太??；C.溫度控制器設定問題；D.加熱爐控制器故障；E.不銹鋼管線和溫控器進液。3、溫度控制器不停漏氣 該問題主要原因是管路中有雜質，導致溫控器內閥門微漏，特別是設備初期運行時較常出現，處理方法也很簡單：逆時針旋下溫度控制器旋鈕，將旋鈕前端的密封面用軟布擦拭干凈。然后再用小起子將溫控器內的小鋼球輕壓數次，燃料氣會自動將灰塵吹跑，按原步驟裝上旋鈕即可。4、母火熄滅保護器，排氣孔長期漏氣 該裝置有微量跑氣，并且功能正常時且可不用調整，如漏氣嚴重且影響了本身功能時，需將燃氣關閉，將其拆開后，清潔內部2個小鋼球的表面及周圍密封面即可。5、燃燒器主火工作時加熱爐不穩定。原因如下：1）二次風門開度太小，正常在2/3或全開；2）一次風門開度太大；3）主火燃氣量太大，壓力超過0.07MPa；4）燃氣不純；5）加熱爐煙管堵塞，阻力增大；6）燃燒器混合管內有大量沙塵，污物。6、過濾器堵塞。會造成燃氣流量不夠，壓力不穩。7、減壓閥壓力穩不住。燃機小火時，燃氣壓力升高安全閥起跳，主要原因是：減壓閥閥口密封件損壞；閥體溫度低結冰；膜片杠桿破裂變形等。8、加熱系統常見故障解決簡表故障現象原因處理辦法系統壓力低1. 氣源壓力低提高氣源壓力2.調壓閥調整不當按要求重新調整3.調壓閥損壞拆下閥芯檢查是否有雜物或更換系統壓力高1.調壓閥調整不當按要求重新調整2.調壓閥損壞拆下閥芯檢查是否有雜物或更換母火容易熄滅1.供氣壓力偏高關小母火針閥2.配風不當按要求重新調整3.噴嘴堵塞拆下清洗4.熄火保護器調整不當按要求重新調整加熱爐開鍋1.配產太低提高產量或手動控制2.系統調節不當按要求重新調整3.溫控器設定有誤按要求重新設定燃燒器回火1.點火時回火關閉后按開度曲線重新點火2.燃氣壓力太低提高燃氣壓力3.一次風門調節不當按要求重新調整調壓閥有噪音1.氣源壓力太高降低氣源壓力2.調壓閥問題檢修或更換溫控器失靈1.內有沙礫將旋扭擰下，頂開內部球閥自行沖洗2.內有液體用甲醇清洗溫控器及控制管線加熱爐控制器漏氣不合格更換熄火保護故障1.保護器調整不當按要求重新調整2.氣源調節閥未關閉重新關閉3. 內有沙礫打開清除4. 內有液體用甲醇清洗保護器及控制管線七、設備安全運行操作注意事項：1、 加熱爐嚴禁無水、缺水運行；2、加熱爐加水口要保持暢通；3、天然氣盤管不得超設計壓力運行，并定期檢查盤管的腐蝕情況。4、加熱爐點火前要對爐膛內的可燃氣體含量進行確認，屬安全范圍以內方可進行點火。點火時要先點母火。使用點火器點火時，點火桿伸入位置要合適，發火端應靠近母火嘴，切記點火桿不要觸及到離子探針點火，否則會造成火焰檢測系統損壞。點火時應先點火后開氣。 排除爐膛內燃氣的方法是：關閉燃燒器的主母火閥門，全開二次風門，讓其自然通風30分鐘以上，并注意此期間防爆門不得打開，煙囪無任何異常。如有大風天氣，等待時間還需延長。5、加熱爐工作間必須保證通風對流，工作間的窗戶一直保持打開。6、經常檢查室內的燃氣管路，保證無燃氣泄漏。7、各級燃料氣供給系統不得超壓運行，出現問題應及時檢修。8、經常測試燃料氣系統各級安全閥的啟跳能力，并定期校驗。9、加熱爐的操作及巡檢人員必須為受過相關專業培訓。10、短期停運時要人工間隔烘爐，既不使加熱爐水浸過高，又避免爐內結冰。長期停運時，關閉所有燃氣系統閥門，打開加熱爐排污閥放水，并確認全部放完。11、定時巡檢，查看系統個壓力和溫度是否正常，火焰燃燒狀態是否正常，煙囪不