林木1，王军2，隋迎章2
1.胜利油田油气集输总厂，山东东营257231 2.胜利油田孤岛采油厂集输大队，山东东营257231
摘要：联合站加热炉使用的燃气主要是含轻质油、固体粉尘颗粒较多的原油伴生气，由于加热炉配备了高精度的自动化设备，特别是电磁阀、火焰检测仪对燃气的质量要求极高，导致了加热炉由于燃气带液、电磁阀堵塞而出现停炉故障，产生了繁冗的工作量和维修经费。本文结合加热炉的工作特点，提出了一种净化装置的设计方案，有效降低燃气带液、固体粉尘导致的故障，提高加热炉燃烧器使用寿命，减轻维修工作量。
关键字：加热炉 自动化 净化
一、设计原理
故障产生的原因主要是原油伴生气携带液滴和大量固定粉尘，对燃烧器部件，包括电磁阀、检测器产生影响。因此，降低故障率的关键就在于解决液滴和粉尘的影响。
二、设计详情
1.除液方式确定
采用旋流分离与重力沉降相结合，在立式圆柱净化装置内部嵌入自行设计的旋流分离部件，依靠离心力作用和液滴密度大的特点，除去燃气中的液滴，器壁相互碰撞的液滴在重力作用下流到装置底部。
2.除尘方式确定
采用折流除尘与重力沉降相结合，在管道内部焊接上下交错的挡板，气流撞击到挡板时致使重度较大的粉尘颗粒击落到收集槽内。
3.外形设计
采用工业生产最常用的立式圆柱形壳体，占地面积小，工作效率高，耐高压。
4.附属部件
采用工业常用的标准法兰式构件，密封处使用金属垫圈，密封性能可以保证。
三、装置具体设计
1.除液旋流器尺寸设计
除液原理：带液气流切向进入旋流器，在其中做旋转运动，由于作用于液体颗粒的离心力比气体大，因此液体颗粒被甩向旋流器的器壁，达到分离目的。加热炉燃气气源来自分离器伴生气，气压稳定，维持在0.1Mpa,气量Q=600m3/h，燃气温度T=303K，开启放空阀1s，捕捉气体内液相重量约为1.8g，计算液相浓度=11g/m3，经净化装置后燃气液相排放浓度=1.2g/m3，压力损失不大于2000Pa,其局部阻力系数取工业经验值5.8,燃气管径φ114×7mm。
2.根据上述数据，本设计要求达到的除液效率为：
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图2 折流板结构图
国标规定，折流板挡板间距要大于圆筒内径的五分之一并且不能少于50毫米，因此设计中将挡板之间的距离定为50毫米。
4.壳体制作
选择燃气净化装置的制作材料，由于天然气具有腐蚀性，并根据《钢制压力容器》和《压力容器安全技术监察规程 》中的有关规定，选择不锈钢材料制作净化装置壳体。
5.除液部件与除尘部件连接处的制作
设计：标准式法兰连接是在两部件间焊接法兰盘，除液和除尘部件靠法兰盘上的孔，穿螺栓连接，这种连接可拆卸，安装时方便。
四、效果检查
加热炉燃气液相浓度较传统燃烧器明显下降，由14.33g/m3降为4.67 g/m3。燃气粉尘浓度由0.0205 mg/L降为0.0056mg/L。一般天然气含凝液和固体粉尘而导致加热炉故障停炉造成的维修费用2000元/月，年节 约维修费用24000元/年。
参考文献
1.张宝玉. 浅谈加热炉燃气干燥净化装置的研制与设想[J]. 中国科技博览, 2010, 000(008):15-16.
2.王洪术, 郑三兵, 王强,等. 一种新型加热炉燃气净化装置的设计[J]. 文摘版:工程技术, 2015, 000(032):179-179.