[發明專利]一種加熱爐調參優化分析方法及系統

有效

• 申請號: 201711128781.2
• 申請日: 2017-11-15
• 公開（公告）號: CN108121203B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 孫東;鄭煒博;李煒;楊秀麗
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司技術檢測中心
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 濟南智圓行方專利代理事務所(普通合伙企業) 37231
• 代理人: 張玉琳

1.一種加熱爐調參優化分析方法，其特征在于，所述分析方法包括：利用現場測定的加熱爐的燃料參數和熱平衡參數，對加熱爐進行反方向熱力計算，得到當前加熱爐的污垢熱阻，然后基于計算出的加熱爐的污垢熱阻，進行優化計算；

其中，所述加熱爐的污垢熱阻包括：盤管垢阻、加熱爐火筒垢阻和加熱爐煙管垢阻；所述現場測定的燃料參數包括：燃燒耗量、燃料成分、燃料熱值；所述熱平衡參數包括煙氣含氧量、一氧化碳含量、排煙溫度、爐體表面溫度和環境溫度；

所述反方向熱力計算的計算過程具體為：

步驟S101：根據燃料參數，計算得出煙氣量、煙氣焓值、煙氣成分；

步驟S102：根據熱平衡參數，采用反平衡方法計算散熱損失q₅、排煙熱損失q₂和不完全燃燒熱損失q₃，然后再依據如下公式(1)計算出熱效率：

η＝100-q₂-q₃-q₅ (1)

步驟S103：根據現場采集的加熱爐的燃料耗量B和通過實驗分析獲取的燃料熱值Q_r，依據公式(2)計算出加熱負荷Q：

步驟S104：根據步驟S103得出的加熱負荷Q，依據公式(3)計算出原油流量M：

式中，c_p為原油比熱，通過計算得到；t_i、t_o分別為原油進出盤管的溫度，通過現場采集得到；

步驟S105：根據步驟S104計算得到的原油流量M，依據公式(4)計算出盤管內原油換熱系數h_p：

式中，λ為原油導熱系數，根據原油進出口溫度計算；Re為原油雷諾數，根據盤管結構、原油流量、原油溫度計算出；Pr為原油普朗特數，根據原油進出口溫度得到；μ為原油平均溫度下動力粘度；μ_w為原油在壁溫下動力粘度；D_c為盤管內直徑；L_c為盤管軸線計算長度；

步驟S106：根據步驟S103和步驟S105得到的加熱負荷Q原油換熱系數h_p，依據公式(5)計算出盤管垢阻r_p：

式中，△t_p為盤管傳熱溫差，通過原油進出盤管溫度和水浴溫度計算得到；F_p為盤管傳熱面積，由加熱爐的結構計算出；

步驟S107：根據S103得到的加熱負荷Q，依據公式(6)計算出加熱爐垢阻r_j：

式中，△t_j為加熱爐傳熱溫差，通過煙氣進出加熱爐溫度和水浴溫度計算得到；F_j為加熱爐傳熱面積，由加熱爐的結構計算出；h_j為加熱爐內煙氣換熱系數。