相变换热技术在油气集输加热设备中的应用
油气集输系统加热炉节能增效技术研究
油气集输系统加热炉节能增效技术研究摘要：加热炉在油田油气集输系统中广泛应用，其能耗较高，在油气集输系统总能耗中占很大比例，降低加热炉热损失、提高其热效率对降低油田生产成本、提高油田的整体效益具有十分重要的意义。
本文从影响油田加热炉节能运行的影响因素分析，提出加热炉常用节能措施。
关键词：油田，集输，加热炉，节能，增效前言油田加热炉通常用于井口加热、进厂脱水、站内换热、出口加热、原油稳定等，是油气集输系统的主要耗能设备。
在油田油气集输系统中，各种形式的加热炉被广泛使用。
它直接影响油田系统的热能消耗和利用程度。
它是油气集输系统中的主要耗能设备。
据统计，加热炉的热能消耗占油气集输系统的80%以上。
由于现场使用条件的要求，加热炉经常在各种工况下运行。
如果操作人员不能根据加热炉工况的变化及时调整，会降低加热炉的运行效率，造成燃料浪费。
因此，提高加热炉的效率，长期保持加热炉的优化运行对降低油耗和能耗具有重要意义。
1.油田加热炉节能运行的影响因素油田加热炉能效低的原因很多，主要是因为油田加热炉的现场使用条件发生了很大变化，如油气产量和环境温度的频繁变化。
如果加热炉的参数不能自动调整，将导致加热条件与材料参数不匹配，从而降低加热炉的运行效率；或者炉型落后，设计效率不高，也会导致燃料利用率和损耗低。
在加热炉热损失中，排烟热损失所占比例最大，影响排烟热损失的主要因素是过量空气系数和排烟温度。
加热炉的热损失主要取决于加热炉的散热面积、炉外表面温度和运行负荷率。
加热炉总热损失中最小的部分是燃气不完全燃烧的热损失，这主要是由于过量空气系数太小造成的。
过量空气过小会导致燃油燃烧不足。
1.1排烟温度排烟温度是影响排烟热损失的另一个因素，而排烟温度的高低又和过剩空气系数密切相关的，只有同时降低加热炉的排烟温度和过剩空气系数，才能使加热炉的效率有较大的提高。
1.2燃烧器燃烧效率低。
目前水套炉上使用的燃烧器均为自制的负压引射蜗壳式燃气燃烧器，炉膛火焰温度不高，辐射强度低，负压燃烧时，外界空气就会漏入炉内，影响了燃烧，同时又增加了过剩空气系数和排烟损失。
相变加热炉技术简介
相变炉特点
• 体积小，集成度高 • （真空）相变加热炉体积只有传统加热炉（管式炉，火筒 炉、水套炉等）的1/2～1/3，重量仅为传统加热炉的1/3～ 1/4，占地面积及空间占位少。炉前操作间与主机整装出 厂，燃烧器和绝大部分控制及检测仪表、阀门等出厂时均 集成在主机上，大吨位（7MW以上)煤炉分模块出厂，安 装和运输极为便利。
相变炉特点
• 节能高效 • 燃煤相变炉设计热效率在80%以上，燃油燃气相变炉热效 率在90％以上；热损耗少，节能效果可观。 不用除氧器， 占地面积小，运行费用低。
相变炉特点
• 环保 • 燃煤（真空）相变锅炉初始排尘 浓度测试不超过国家标准的70％， 为烟气排尘浓度及烟气黑度明显 低于国家标准；燃油燃气相变炉 烟尘污染也低于国家标准要求。
相变（真空）加热炉简介
宁夏三新热超导技术有限公司 2012.2
石油用相变加热炉用途
从井口到原油输出油田， 大约需要加热5~6次左右
相变炉工作原理
• 相变加热炉是利用相变换热方 式工作的。即在一个密闭的容 器中，中间介质(如水、有机液 体)吸收燃料燃烧供给的汽化热 蒸发，在气相空间将冷凝热传 递给盘管内的被加热工质(如水、 油、油水混合物、天然气等)， 然后冷凝回落至液相空间，被 再次加热蒸发、放热冷凝。被 加热工质源源不断地带走中间 介质的冷凝热、燃料燃烧源源 不断地供给中间介质汽化热， 形成动态热平衡，使筒体内维 持表压在＜0 MPa的相变运行 状态。
采用先进的CAE软件FLUENT进行 盘管多相流数值传热仿真模拟分析
相变炉特点
• 安全可靠
正常工作时，壳体承受低于大气压力的负压, 彻底免除了加热炉主机的爆炸危险；即使在 非正常情况下，特别设计的安全保障系统也 能确保加热炉安全使用。中间介质在密闭空 间工作，正常运行状态下无须补充，避免了 筒体内氧化腐蚀的发生；筒体、盘管受热均 匀稳定，大大减少了热应力破坏，有效消除 或缓解了传统加热炉存在的腐蚀、裂纹、鼓 包、爆管、结焦、结垢、过热烧损等问题。 配有独特的燃烧室防爆燃装置，在燃烧室产 生爆燃后可以自动打开，确保燃烧室无爆炸 危险。 采用先进的CAE软件Femap进行 结构件的热应力数值模拟分析
昌吉油田相变加热炉的应用分析
昌吉油田相变加热炉的应用分析2012年，昌吉油田建设集中拉油注水站，单井实施掺热水循环，提高原油输送效率，选择相变加热炉对原油及掺水进行加热。
相变加热炉是将液态水变成气态水蒸气给稠油加热，具有传热强度大、效率高、体积小、承压高及安全性强等优点。
标签：昌吉油田；相变加热炉；加热炉引言昌吉油田的原油属于稠油，粘度大、凝固点高的特点，目前采用加热使原油温度升高，防止原油在输送过程中凝结，增加输送效率。
2012年，昌吉油田建设集中拉油注水站，对单井实施掺热水循环，选择了相变加热炉对原油及掺水进行加热。
相变加热炉是将液态水变成气态水蒸气给稠油加热，具有传热强度大、效率高、体积小、承压高及安全性强等优点。
昌吉油田集中拉油注水站选择了天津中油现代石油设备有限公司生產的相变加热炉，型号为FTX2000-H/0.6-Q（Y），额定功率2000KW，出口温度60-70℃，设计热效率90%。
一、基本原理和基本结构1.基本原理：以相变换热方式工作。
在一个密闭容器中加入水吸收燃料燃烧产生的热量后汽化成气态并进入气相空间，在气相空间将汽化潜热传递给冷凝换热器盘管内的工质（如水、原油等）后，冷凝成液体回落到液相空间，再次被加热蒸发，从而形成动态热平衡。
2.基本结构：可分为蒸汽发生系统、燃气系统、燃烧受热系统、安全保障系统、平台扶梯和操作间六部分。
设置低（高）液位报警，液位与燃烧器联锁，程控燃烧器设置点火程序、熄火保护装置和燃气检漏装置等。
二、运行情况1、工艺流程涉及到相变加热炉的工艺流程为：单井来液汇集，经过相变加热炉加热进入储油罐，油水分离后，将底水由泵打至水罐，水再由掺水泵加压经过相变加热炉加热，作为单井掺水与原油混合后成为单井来液，再次汇集，如此往复。
2、运行中的一些问题及解决情况经过一段时间的生产，出现了一些问题，导致设备不能正常运行。
（1）相变加热炉液位计高、低液位报警，但是实际液位符合要求。
经过分析，主要原因为液位计失效，在增加液位计抗压能力和抗温性能后恢复正常。
浅谈相变加热炉在辽河油田的应用
浅谈相变加热炉在辽河油田的应用【摘要】辽河油田油品性质多样，既有稀油、稠油，又有高凝油和天然气，是全国最大的稠油和高凝油开采基地。
在生产过程中需要加热处理。
由于相变加热炉具有安全性高、可靠性高、热效率高等特点，可在油田广泛应用。
【关键词】相变加热炉热效率加热节能目前，辽河油田曙光采油厂、锦州采油厂及沈阳采油厂部分联合站内原油加热设备为陶纤毡加热炉，该设备是管式加热炉，火焰通过炉管直接加热炉管中的原油，盘管易结焦，从而导致盘管温度过高烧穿。
盘管内原油一旦发生渗漏，将产生严重的后果，安全隐患极大。
近年来，国家、地方政府对安全工作的要求越来越高，加之社会公众对企业安全生产的监督力度越来越大，安全事关个人的幸福安康和社会的和谐稳定。
因此重点治理存在安全隐患的陶纤毡加热炉迫在眉睫。
针对辽河油田目前的生产开发运行情况，陶纤毡加热炉已不能较好的适应现阶段油田生产的需要，并且存在较大的安全隐患，将被逐步淘汰更换。
通过近些年来辽河油田集输加热系统的实际应用经验来看，目前相变加热炉应用效果较好，因此，将辽河油田各联合站目前使用的共23台陶纤毡加热炉更换为相变加热炉。
通过这次改造，大大提高了加热炉的效率，降低了生产成本及维修费用，，年节约燃料气454.89×104m3/a，折合6050 吨标煤，效益十分可观。
本文针对相变加热炉的使用范围、工作原理、主要特点等进行阐述。
1 使用范围相变加热炉在油田应用范围广泛，可以加热的介质有原油、水、油水混合物等，主要安装于油田的转油站、计量接转站、联合站和管输加热站。
2 工作原理相变加热炉为火筒式间接加热炉，火筒置于壳体的下部，盘管置于壳体的上部。
盘管采用经过实践检验的蛇形盘管，火筒采用U型火筒。
火筒式间接加热炉制作完毕后，进行真空度处理，真空度为0.02MPa，实现相变换热，以提高热效率。
燃料油（气）从燃烧器喷出在炉胆内呈微正压燃烧，燃烧产生的高温烟气在炉胆内辐射换热，经回燃室进入烟管，最终经烟囱排入大气。
相变换热技术在油田注汽锅炉上的应用
ｏ ｓｍ ｔ ｎｏ ｔ ｔ ｍ ｉ ｅｔ ｎｂ ｌ ，ｔｓｐｐｒｅｐｃａｙｏ ｄｃ ｔ ｉ ｏ ｅ ａｐｃｔ ｎｏ ｏ ｃｎｕ ｐ ｏ ｅｓ ａ ｊｃｏ ｉｒ ｈ ａｅ ｓｅｉｌ ｃｎｕｔ ｓ ｄｅ ｎｔ ｐｌ ａｏ ０ ｉ ｆｈ ｅ ｎ ｉ ｏ ｅ ｉ ｌ ｓ ｕ ｓ ｈ ｉｉ ｆ
关键词
锅炉
节能
降耗
效率
应用
ｅ＂Ｔｅ ｈｎ ｌ ｇ ｎ Ｏｉ ｅｄ ｅ ｍ ｉ ｒ ｌ ｃ ｏ ｏ ｙ ｉ ｌ ｌ Ｓｔａ Ｂｏ ｅ ｉ ｆ ｌ
Ａｐ ｉａ ｉ ｎ ｆＰｈ ｓ ａ ｅ Ｈｅ ｔＴｒ￣ ｐｌ ｔｏ ｏ ａ ｅ Ｃｈ ｎｇ ａ ｉ ｃ
Ｗ ＡＮＧ ￣ ｐ ｎ ｉ ｇ
工业安全与环保
・
８ ・ ２
２ １ 年第 ３ 卷第 ３ ０２ ８ 期
Ｍ ａｃ Ｏ１ ｒ ｈ２ ２
Ｉ ｄ ｓｒ ｌ ａｅｙ ａ ｄ Ｅ ｖｒｎ ｎ ａ ｒ ｔｃ ｏ ｎ ｕ ｔ ａ ｆｔ ｎ ｎ ｉ ｍｅ ｔｌ ｏｅ ｔ ｎ ｉ Ｓ ｏ Ｐ ｉ
相 变 换 热技 术在 油 田注 汽 锅炉 上 的应 用
０ 引 言
经验公 式 ， 以及 不 同 水 蒸 汽 分 压 下 ｎ０一ＨＳ ４系 ２ ２Ｏ
随着第二采油厂热采 区块 的不断扩大及稠油产 量的快速递增 ， 该厂高压注汽锅炉的数量在逐步增 加（ 目前 已达到 ２ ７台 ， 行 时率 达到 ８ ％以上 ，００ 运 ０ ２ １ 年燃 料油 消耗 当量 达 到 １７８８ｔ 煤 ）其 热 采 部 ８ ０ 标 ， 分所消耗的能量在全厂能量消耗 中所 占的比例也在 不断增加 ， 因此有必要推广应用节能降耗新技术 ， 降 低 稠油 开发 运行成 本 … ｔ。 １ 项 目的主 要 内容 １ １ 注汽 锅炉对 流 段低 温腐蚀 机 理分 析 ． 河南油 田天然气资源相对 比较匮乏， 而受稠油 开采注 汽锅 炉本 体结 构 的 限制 ， 注汽 锅 炉 只能 以 混 合油和天然气为燃料 。现用混合油为 ８ ％的渣油 ， ０ 掺 ２％的稀原油和化乳剂。燃料油的主要特性为： ０ 运动粘度（０ １０℃）４ ． ｍ／、 ５５２ｍ ３ｓ密度（０℃） ．７ ２ Ｏ９８ ８ ｇｃ ３闪点（ ／ｍ 、 开口）４ 、 １ ｏ 灰分 ０１ ％、 ６Ｃ ． ６ 水分 ００％、 ８ ． ８ 硫 ０ ３ ％、 ．０ 沉淀 物 １０ ％【Ｉ ．５ ２。 根据注汽锅炉本体结构特点 ， 结合河南油 田注
相变加热炉技术简介
相变炉主要分类
• 根据燃料不同，相变炉可分为燃煤相变炉和燃油（气） 相变炉；
• 根据被加热工质不同，相变炉又可分为相变锅炉和相变 加热炉。
• 根据筒体压力不同，相变炉又可分为 真空相变炉、微压 相变炉和压力相变炉，。真空相变炉又称负压相变炉， 简称真空炉。
采用先进的CAE软件FLUENT进行 盘管多相流数值传热仿真模拟分析
相变（真空）加热炉简介
宁夏三新热超导技术有限公司 2012.2
石油用相变加热炉用途
从井口到原油输出油田， 大约需要加热5~6次左右
相变炉工作原理
• 相变加热炉是利用相变换热方 式工作的。即在一个密闭的容 器中，中间介质(如水、有机液 体)吸收燃料燃烧供给的汽化热 蒸发，在气相空间将冷凝热传 递给盘管内的被加热工质(如水、 油、油水混合物、天然气等)， 然后冷凝回落至液相空间，被 再次加热蒸发、放热冷凝。被 加热工质源源不断地带走中间 介质的冷凝热、燃料燃烧源源 不断地供给中间介质汽化热， 形成动态热平衡，使筒体内维 持表压在＜0 MPa的相变运行 状态。
现燃烧、启炉、停炉、负荷自动调节等自动控制，可 全自动运行；特殊情况下，也可通过控制室及炉前的 手动按钮进行操作，简单方便。
相变炉特点
• 体积小，集成度高
• （真空）相变加热炉体积只有传统加热炉（管式炉，火筒 炉、水套炉等）的1/2～1/3，重量仅为传统加热炉的1/3～ 1/4，占地面积及空间占位少。炉前操作间与主机整装出 厂，燃烧器和绝大部分控制及检测仪表、阀门等出厂时均 集成在主机上，大吨位（7MW以上)煤炉分模块出厂，安 装和运输极为便利。
谢谢
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相变炉特点
• 节能高效 • 燃煤相变炉设计热效率在80%以上，燃油燃气相变炉热效
油田加热设备的换代产品真空相变高效加热炉
油田加热设备的换代产品真空相变高效加热炉作者：孙博来源：《硅谷》2013年第09期摘要随着油田开采技术的发展，真空相变高效加热炉技术的进步及油田公司节能减排的要求，真空相变高效加热炉以节能、环保、安全、自动化程度高、适应工况能力强、操作简便等诸多优点广泛应用于各大油田，作为换热设备的新兴产品，将以其诸多的优点逐步替代其他加热设备。
关键词真空相变高效加热炉；自动化；安全；加热设备；节能中图分类号：TE938 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）051-139-011 真空相变高效加热炉的工作原理真空相变高效加热炉采用干燥天然气为燃料，燃烧器将燃料在火筒内充分燃烧产生热量，热量经加热炉火筒（辐射受热面）及烟管（对流受热面）传递给锅壳内中间液相热载体--水，水受热沸腾由液相变为气相热载体--水蒸气，水蒸气逐步充满炉体的气相空间，由于盘管内被加热介质及管壁温度低于蒸汽温度，水蒸气以自然对流换热的方式将热量传递给用热工质（油、天然气或水），冷凝后的水在重力作用下落回水空间，如此循环往复，实现了相变换热过程，从而将燃烧产生的热量，间接传给用热工质，实现加热的目的，在设计过程中采用特有的排气方法使加热炉内形成高纯度气相空间，以保证真空相变高效加热炉高效率运行。
2 真空相变高效加热炉种类及应用情况2.1 真空相变高效加热炉种类目前大庆油田产能建设规划及在用真空相变高效加热炉主要种类见表1。
通过表1分析，目前油田在用加热炉从被加热介质种类可以分为四大类，从类别上可以分为八类。
根据近几年设计统计，目前大范围推广并应用于油田上的主要有：脱水炉、外输炉、采暖炉、热洗炉、天然气加热炉及掺水炉。
2.2 真空相变高效加热炉应用情况目前具有设计及生产真空相变高效加热炉能力的主要厂家有大庆油田装备制造公司、宁夏三新、北京碧海舟、山东骏马、青岛青义等单位。
据不完全统计，截至2010年底，真空相变高效加热炉产品在国内各大油田推广应用约2500台，其中大庆油田应用约1000台。
相变加热炉在油田现场中的应用
相变加热炉的发现对于油田事业的进步有着不可或缺的作用，然而在使用过程中，发现相变加热炉经常会存在一些故障，为降低相变加热炉发生故障的频率，本文对此做深入研究，希望对行业发展有所助力。
1 相变加热炉的结构(1)相变加热炉的结构 相变加热炉的主要成分包括炉体、烟管、燃烧系统、PLC系统、安全辅助结构等等多种材料，真空相变加热炉的构造往往属于一体式，烟管、换热盘管等需安置在形状为圆柱体的真实炉体结构中，该炉体上半部分起到换热效果，下半部分为物质燃烧的地区。
相变加热炉中有一种加热炉被称作分体式相变加热炉，其制造过程是在真空相变加热炉的制造方法的基础上加以改善得来的。
差异主要表现在将原先的换热结构撤换下来，变成较为先进且有效的换热器，将其从炉体结构中分离出来，放置在炉体结构的上方位置，但仍旧与整体结构相通。
(2)工作原理 首先利用燃烧器的燃烧性质将其放置在炉膛内部做燃烧处理，此过程中产生具有较高温度、烟雾状的气体，该气体不断流动。
经过火筒、烟管结构释放自身热能。
热能到达加热锅筒内，导致中间介质水发生沸腾现象，水质从液态转换成气态蒸发，气体上升至换热效用的地区，由于盘管内部结构的温度小于该地区温度，造成气体在盘管外壁发生冷凝现象，释放出相变热。
再把该热能传递至盘管内壁。
经过冷凝现象的水质由于重力的影响再次回到液相地区内。
就是这样一个循环往复的过程达到了相变换热的目的。
2 常见故障(1)盘管进出口压差大 相变加热炉出现盘管进出口压差大的主要原因有以下几种：①进出口阀门未开到合适的位置；②原油中长期累积的杂质与沉淀物粘在盘管内壁，造成管道堵塞的恶劣影响，导致进出口压差大；③不同分层下的原油中所存在的杂质与污垢之间存在化学效应，导致在盘管内壁中发生反应，产生其他物质，影响管道的畅通。
(2)换热效果差 造成该现象的原因：①盘管内部污垢较多或管道弯曲部分造成堵塞现象；②加热炉加热后所遗留下的混合油由于其流速快，导致换热器无法负荷其能量；③锅筒内的空气未排干净；④严管内部积累较大量的灰尘；⑤加热炉中水位高度过高导致换热盘管作用失效[1]。
浅析油气集输系统新型加热方式
浅析油气集输系统新型加热方式摘要：随着外围区块“低含水，低产量、低温”原油的开采，电加热输送技术开始不断应用。
分析目前油气集输系统中使用的电热膜、电热带、碳纤维电热管、穿心、电磁等加热技术的优缺点及油田应用状况，从加热原理可知，电磁加热及穿心加热效率最高，实际效率可达95％左右。
穿心加热适合短距离的维温，而需要局部快速提温时，目前以电磁加热较为理想，但应采取延长加热器使用寿命的措施。
关键词l油气集输系统；电加热；电热膜；电热带；电热管1电热膜加热电热膜加热是利用电阻加热的方法，在绝缘材料表面，经过一定的工艺加工，形成一层导热薄膜。
导电离子在绝缘层的表面形成网状晶格结构，薄膜中加入的各种助剂可以调节电热膜功率。
电热膜加热集油流程多是采用将加热膜直接涂抹于涂有绝缘层的管道壁上，油井采出液经过该管段后被加热，然后进人计量间。
该加热方式适合井口提温或管道伴热。
(1)优点。
结构简单，与水伴热集油系统相比，可以取消加热炉、掺水泵，以及掺水(iEh)管线，大幅度降低工程初投资；热转换效率高，一般都在90％左右；面状传热，传热面积大，传热速度快，热效率高，受热均匀；单位面积功率小，表面温度低，发热体无炙热现象，使用安全；发热材料为无机材料，不氧化，使用寿命长；加热面的形状和功率可以根据用途设计。
(2)缺点。
对系统的维护很不方便，对经常需要洗井及含蜡较高的油井，需与洗井及防蜡措施相配套，才可采用电热膜加热集油。
2电热带伴热电热带伴热的机理为将电热元件(伴热带)敷设到管道外壁，加热电阻丝，产生的热量传递给管壁及保温材料，管壁将热量传递给管内输送的原油，从而提高介质温度。
(1)优点。
电热转化效率高，可达90％～95％，节能环保，无污染、无噪音。
(2)缺点。
原油管外壁平行敷设数根电热带，因电热带长度受限制，故每隔300m左右有一个进线盒；另外跟管道平行需架空敷设高压电线作为电源，每隔300m左右从高压电线上引出高压电线经变压后输送到电热带上；电热带伴热，虽原理简单，但是能耗高，工艺复杂；维修率高，金属丝在高温状态下表面易氧化，由于氧化层不断的增厚，造成了有效通过电流的面积减小，增大了电流的负荷，因此易烧断；可控制半径小，使用寿命短；由于电热带属双向加热，加热输油管的同时也加热保3结论从以上对比结果可以看出，以丛式井场为单元，采用单干管掺水热洗、单干管集油、单干管计量三管集油工艺流程，不仅节省初期投资，而且后期运行管理也方便。
相变技术在油气集输加热领域的应用
相变技术在油气集输加热领域的应用国内油气集输加热技术现状据统计，目前我国油气田和长输管道中使用的加热炉有数万台，它是油气生产和输送中的主要耗能设备。
常用的加热炉形式有：管式加热炉、火筒式直接加热炉、水套炉、有机热载体炉、相变加热炉等。
按照加热方式的不同，可分为直接加热式和间接加热式。
直接加热式加热炉管式加热炉：它通过火焰直接加热炉管中的原油、水、天然气及其混合物等介质。
其优点是加热温差大，温升快，允许介质压力高，，单台功率可以很大，能够以较小的换热面积获得较大的加热功率。
缺点是在加热原油、易结垢介质时，易在管内壁结焦结垢，并因此阻碍管壁热量传递给被加热工质，易造成管壁局部过热、失效。
过热会加剧管壁局部结垢结焦，甚至导致爆管事故的发生。
该炉型常用于原油外输及掺水加热。
火筒式直接加热炉：其特点是被加热介质在壳体内由火筒直接加热。
优点是当炉体采用较低的表面热负荷时，用于加热含油污水，由于加热温差大，即使受热面显著结垢，仍能保持较高的加热出口温度。
将加热与缓冲功能结合后，可制成二合一加热炉，实现常压运行，安全性能好。
因此该炉型常被用来作为掺水和热洗工艺加热。
不足之处在于被加热介质在锅壳内流速缓慢，因此受热面上更易结焦结垢，不适合加热稠油、天然气、油气混和物和压力超过0.6MPa的介质。
为减轻因受热面结垢导致的过热、过烧问题，受热面的表面许用热负荷较小，因此该炉型体积庞大，钢耗量大，表面散热损失大。
当受热面结垢后，排烟热损失会显著上升，导致炉效降低。
间接式加热炉水套炉：被加热介质在锅壳内的盘管换热器中，采用水浴加热，锅壳内的水与盘管之间为自然对流，传热系数较小，炉体钢耗量大。
常压水套式炉运行中易失水，经常的补水易使锅壳内的受热面结垢，会因此出现排烟热损失增大等问题。
有机热载体炉：该炉型的优势在于可以提供200℃～300℃的高温导热油对被加热工质进行加热，因此可有效地缩小换热器的换热面积。
但是导热油价格昂贵（8000-12000元/吨），导热油因消耗或老化，需要定期添加和更换。
真空相变加热炉的特点及运行参数的调整和优化
真空相变加热炉的特点及运行参数的调整和优化一、前言加热炉是油气田日常生产过程中一个重要设备，在油气集输、采油、采气等生产现场有大量运用。
随着人们对相变换热技术的认识，近几年来在该技术基础上开发的真空相变炉开始在油田生产中投入使用。
相对于传统的加热炉，真空相变炉具有热效率高，安全性好，易实现自动控制，锅筒腐蚀小等优点。
古一接转站现有两台真空相变加热炉。
二、真空相变加热炉的原理和运行特点1.基本原理燃烧产生的热量使得炉体内的水沸腾汽化，水蒸气与盘管接触加热盘管内的生产介质，水蒸气接触盘管冷凝成液体再次在炉体内被加热，由水变成水蒸气，再由水蒸气变成水的相变过程中产生热交换，这种流程上的不断气化、冷凝保证了介质持续不断地在蒸发器内吸热，向盘管内放热，依此构成了一个高效率的加热系统。
2.运行特点由于在炉子的正常运行中，作为热媒体的水是在炉内封闭循环的，蒸发和泄漏极少，只需要在初次点炉需要加入规定液位的水，这样炉子内水的总盐量和矿化度都是很低的，同时炉子工作在负压状态，温度始终在一百度以下，减少了盘管内结垢结焦，改善了换热条件。
为了保证负压蒸汽和盘管间的换热，水位应处在烟管和盘管之间。
3.真空相变加热炉的控制原理真空炉的自动控制有三部分组成：现场的仪表（液位、温度），室内节电控制箱，加热炉燃烧器。
通过这三部分，可以实现对加热炉的进出口温度、热媒温度的检测，同时通过自动燃烧器的大小火转换和启停，实现对温度的自动控制及熄火保护。
三、生产运行中的参数优化与调整1.在日常运行中对压力的调整在加热炉日常运行中，要密切注意压力的变化。
在正常启运后，待压力稳定在相应值后正常情况下应没有大的变化。
在设定温度没有改变，燃烧器工作正常，被加热介质没有大的变化的情况下，而出现压力出现升高，真空度降低的现象，则说明系统漏气。
由于空气是不凝结气体，即使有微量进入炉体，也会严重影响加热炉的凝析换热系数。
这时要及时检查真空阀，放空阀等处，必要时重新密封，紧固以确保严密性。
关于复合相变换热器技术在石化裂解炉的应用
关于复合相变换热器技术在石化裂解炉的应用摘要：进入21世纪以来，乙烯裂解技术发展，国内外专利商主要围绕节能减排、长周期运行、延长运行周期研究了一些新技术，裂解炉向着大型化、绿色化发展。
本文根据相变换热器在齐鲁裂解炉上的应用实例[1]，对上海石化老区裂解炉拟增设复合相变换热器改造进行分析。
关键词：复合相变换热器；烟气余热回收；低温腐蚀；引言随着乙烯裂解技术发展，国内外专利商围绕节能减排、长周期运行、延长运行周期研究了一些新技术，裂解炉向着大型化、绿色化发展。
中国石化以石油化工作为主业，而乙烯装置又是中国石化的核心装置，其中裂解炉是乙烯装置的关键设备，进行裂解炉低温烟气余热利用可以降低乙烯裂解炉能耗，在国家大力提倡“低碳”的今天，探索更好的节能技术和能源综合利用方式是企业节能工作的重点。
1项目背景及意义1.1.政策背景我国正处于工业化、城镇化进程快速发展的阶段，同时又处于产业转型期，传统的粗放型增长方式加剧了资源消耗，因此，企业节能工作是对政府完成“低碳”目标的大力支持，具有战略性的重要意义。
同时，持续上涨的燃料气价格，造成耗能企业的运行成本负担日益沉重。
目前，国内多数乙烯装置建成于上世纪，裂解炉炉型老、能耗高、热效率低、运行周期短是普遍问题。
乙烯装置是最为突出的能耗大户，而乙烯裂解炉的能耗又占装置能耗的大比重，当前国内乙烯装置通过实施工艺优化、技术改进、节能改造等措施，不断降低裂解炉能耗。
1.1.装置生产背景上海石化老区裂解炉BA-101、BA-104 、BA-107、BA-108、BA-110原料为石脑油，裂解原料投入后，加入稀释蒸汽在高温条件下进行裂解，裂解炉辐射段火嘴燃烧燃料提供裂解过程所需热量，得到的裂解气经废热锅炉急冷，再经过急冷器用急冷油喷淋冷却至214℃后送入汽油分馏塔。
鉴于燃气含有硫,燃烧后的烟气容易导致低温酸露，腐蚀尾部受热面,从而必须通过增加排烟温度或采用耐腐蚀材料来减缓结露和腐蚀现象；但单纯提高排烟温度会导致的弊端就是大量低温能源的白白浪费。
相变换热技术在石油化工加热炉中的应用研究_1
相变换热技术在石油化工加热炉中的应用研究发布时间：2022-10-09T06:33:59.359Z 来源：《中国科技信息》2022年11期作者：宫鹏启[导读] 复合相变换热技术作为一种成熟的低温烟气余热回收利用技术，宫鹏启山东昌邑石化有限公司、山东省昌邑市、261300摘要：复合相变换热技术作为一种成熟的低温烟气余热回收利用技术，由于其在充分降低烟气温度且可避免烟气露点腐蚀的优势，在热电厂、冶金及石油化工行业有着广泛的应用。
本文对相变换热技术在石油化工加热炉中的应用进行分析，以供参考。
关键词：相变换热技术；石油化工；加热炉；应用引言相变的原理是当可用于蓄热的物质的晶型发生变化时，吸收和释放热量。
这种蓄热方式的优点是热值与材料本身有关，外部条件的影响很小。
相变材料广泛应用于相关领域和行业。
许多武器和有机物质在相变过程中具有吸收和释放大量热量的特性，可用作储能材料。
1石油化工管式加热炉经济排烟温度余热利用系统方案确定后，包括余热利用系统的结构形式、材料、内衬结构等，在结构设计合理、施工质量好、工艺运行稳定的前提下，节能效果主要取决于余热利用核心的换热面积，即空气预热器的换热面积。
降低废气温度可以减少废气热量损失，节省燃料消耗，提高炉子的热效率，节约能源。
同时，要增加铁芯热更换面积，增加对余热回收系统的投资。
为了获得最佳经济效益，选定的废气温度必须满足余热回收系统运行期间年度燃料节约成本和年度费用分摊总成本之间的最大差异要求。
最大废气温度称为废气经济温度。
管式炉是石油化工生产设备的主要设备之一，能耗高。
延迟焦化装置的能耗中，炉子的燃料消耗量约为70%。
一般来说，连续重整装置炉能耗约占装置能耗的80%，部分装置炉能耗甚至超过90%。
随着国家对节能和环境保护的要求越来越高，大型石化企业对炉子的热效率和废气温度提出了更高的要求，并提出了提高炉子热效率的各种方案和方法。
例如，如果燃料的H2S浓度可以控制在20mg/立方米范围内，则可以将炉子的计算热效率提高到93%以上。
输气管道天然气加热设备选型及控制
输气管道天然气加热设备选型及控制于大勇;曲路;赵钊;殷红亮;于爱新【摘要】为了对天然气分输站中天然气加热设备进行合理选型及控制,对天然气分输站常用加热设备(电加热器、水套炉、真空相变加热炉)适用范围进行详细调研,结合相关规范和文献,进行优缺点及经济比选,确立了天然气分输站场常用加热设备选型依据.研究表明:热负荷小于50 kW的工况下宜选用电加热器;热负荷在50～600 kW范围内,天然气分输站用地受限或加热炉的碳排放不满足环保要求,应选用电加热器;热负荷在50～600 kW范围内,热负荷工况存在低于单台负荷30％时,需通过经济比选确定采用电加热器还是真空相变加热炉;其他工况宜选用真空相变加热炉.对天然气分输站加热设备现有两种控制方式存在的弊端进行了分析,提出以分输出站温度设定值为控制目标,根据加热设备出口温度计算值对加热设备的加热负荷进行综合控制的改进措施.【期刊名称】《油气田地面工程》【年(卷),期】2018(037)006【总页数】5页(P44-48)【关键词】天然气输送;加热设备;选型;控制;电加热器;水套炉;真空相变加热炉【作者】于大勇;曲路;赵钊;殷红亮;于爱新【作者单位】中国石油管道局工程有限公司东北分公司;中国石油管道局工程有限公司东北分公司;中国石油管道局工程有限公司东北分公司;中国石油管道局工程有限公司东北分公司;中国石油管道局工程有限公司东北分公司【正文语种】中文天然气分输站的分输压力与管道运行压力相差较大，因经过调节阀前后的压差大，造成较大的节流温降，并导致经阀门后及出站管道的天然气温度过低。
为防止天然气温度过低产生冰堵[1]，需在调压前对天然气进行加热。
天然气加热设备的合理选取对管道安全平稳经济运行至关重要。
在长输管道上，天然气加热设备选取的常规做法是：当总加热负荷不大于100 kW 时，选用电加热器；单台加热炉的热负荷小于或等于630 kW时，选用负压燃烧的常压水套加热炉；站场总热负荷在1 000～3 000 kW时，选用真空相变加热炉。
利用相变换热技术降低油田稠油开采成本的实际应用
利用相变换热技术降低油田稠油开采成本的实际应用发布时间：2022-04-25T12:59:43.292Z 来源：《工程管理前沿》2022年第1期作者：张滨王峥嵘井文甫[导读] 利用相变换热技术，采用相变换热原理，即通过在全封闭空间内工质的蒸发与凝结来传递热量。
张滨王峥嵘井文甫大港油田公司第二采油厂摘要：利用相变换热技术，采用相变换热原理，即通过在全封闭空间内工质的蒸发与凝结来传递热量。
其工作过程是蒸发、上升、冷凝、下降这四个过程的动态循环，间接换取油田稠油在开采中产生大量热源，即降低稠油输送温度高问题，同时可利用余热温度冬季供暖，降低站区采暖能耗高问题，在油田稠油开采过程中之间有很大适用空间。
关键词：相变换热技术；油田稠油开采；应用1 相变换热技术装置结构和特点1.1 结构相变换热技术装置结构上分为整体式和分体式，整体式是将受热部分（蒸发段）和放热部分（冷凝段）放置于一个大腔体内，而分体式是将受热部分与放热部分用蒸汽上升管与冷凝液下降管相联接。
相变换热装置可应用于冷、热流体相距较远或冷、热流体绝对不允许混合的场合。
热源流体（采出液）经过热流体通道后，将热量传递给超导腔体内的超导介质，从而加热超导介质，产生蒸汽向上进入上部超导腔内将热量传递给冷源介质（供暖水），此时超导介质温度下降，从而发生冷凝，产生的冷凝液流入进入下部超导腔。
通过往复不停循环运动，将热流体热量不断传递给冷源介质，实现高温含水原油加热冷却水的目的。
1.2 特点（1）运行稳定，负荷适用范围大，能适应频繁启停的工况：由于蒸发腔内充满了饱和工质，热容量大，且停运后，起到保温作用，在冷热源流量剧烈变化的情况下，装置均能适应需求；（2）冷热源间互渗可能性极小：由于结构上的特点，蒸发段和冷凝段相互独立，蒸发段和冷凝段管束同时泄漏的可能性极小；（3）不存在局部过冷或过热现象，防止冻堵：由于原油采出液的粘度大，一旦存在温度分布不均造成局部温度过低的情况，就会造成原油采出液的附着，从而形成死区，造成换热器通道的堵塞以及换热性能的下降，从而最终影响生产；装置超导腔内的超导介质蒸汽处于饱和状态，饱和蒸汽的压力决定了饱和温度，因而与冷热源换热的超导介质处处等温，不存在局部过冷或过热现象；（4）补充超导介质和排除不凝性气体方便，防止传热失效：装置顶部设置有充液口和排气阀，方便超导介质的添加和排气；（5）不易积沙：首先，蒸发段具有一定的自清洗能力；其次，装置设置了防积沙措施，能够降低泥沙堆积的可能；最后，一旦积沙了以后清洗比较方便；（6）换热面采用钢管，承压能力强。
浅谈相变储热对热电联产集中供热的作用于丽军
浅谈相变储热对热电联产集中供热的作用于丽军发布时间：2021-10-28T05:29:47.209Z 来源：《福光技术》2021年16期作者：于丽军[导读] 现在广泛采用的储热方式主要有三种，包括显热储热、潜热储热(也称相变储热)和热化学反应储热。
丹东金山热电有限公司辽宁丹东市 118000摘要：集中供热是建设现代化城市的重要基础设施。
集中供热不仅能给城市提供稳定、可靠的高品位热源，改善人居环境条件，而且能节约能源，降低能耗，减少城市污染，保护生态环境。
而热电联产供热是把热电厂中的高位热能用于发电，低位热能用于供热，实现了能源的合理利用。
热电联产是集中供热的最高形式，又称热化。
本文就热电厂集中供热的概念入手，简要介绍了一些热电厂集中供热中注意事项和要求。
关键词：集中供热；热电联产；热电厂1 概述低碳能源和清洁供热已经成为国家能源战略的重要组成部分，推动能源体系变革，是我国能源战略的重要方向之一。
近年来为了解决北方采暖地区采暖造成的环境污染问题，清洁能源发展受到广泛关注。
例如国家电网公司出台一些列文件，积极推进北方地区清洁取暖行动计划，做好北方冬季电能清洁供热服务，推广储能保障电采暖技术应用，落实煤改电、停电不停暖等保障措施。
而储热技术因为灵活性高、成本较低等特点而成为了应用最为广泛的储能技术之一。
储热技术包括两个方面的要素，其一是热能的转化，它既包括热能与其他形式的能之间的转化，也包括热能在不同物质载体之间的传递；其二是热能的储存，即热能在物质载体上的存在状态，理论上表现为其热力学特征，现在广泛采用的储热方式主要有三种，包括显热储热、潜热储热(也称相变储热)和热化学反应储热。
相变材料按物理状态可分为固液相变和固固相变，其过程完全可逆，又以固液相变的应用更多，具体可分为无机、有机和复合相变材料；按温度来分可以分低温、中温和高温材料，常把相变温度为120℃和400℃作为低、中、高温相变储热材料的温度节点。
相变加热炉在新疆油田的应用
图 １ 工作原理 图
２ 相 变 炉 运 行 中存 在 的 问题 及 产 生 的原 因
２ １ 在 用相 变加 热炉概 况 ．
新疆 油 田在用 相变 加热 炉从 炉体结 构上 可分 为
一
１ 相 变 加 热炉 工作 原 理
燃 烧器 在炉 体下 部 炉胆 中将燃 料 （ 然气 或 渣 天 油 ） 分燃烧 （ 图 １ ， 量通 过炉 胆传递 到外 部 的 充 见 ）热 软化水 ， 化水 被加热 汽化 成蒸 汽 ， 汽 与换热 管接 软 蒸 触后 ， 释放 出汽 化潜热 后凝 结成 液滴 ， 该过 程 中软化 水 加热 汽化 、 热后 变为 液态 ， 换 即气 态一 液态 变化 的 过程 中 ， 成热 量 的交换 与传递 。 完
被 加 热原油 在 ６ ０℃ 输 出 相变 炉 系 统 的 质量 比
热容 ： 。 ： ． １ｋ／ ｋ ￣ ； Ｃ ｉ ２ ３ Ｊ （ ｇ ” Ｃ）
被 加 热原 油在 １ 《输 人 相变 炉 系 统 的 质 量 比 ３Ｃ ＝ 热容 ： 。 ＝１ ９ Ｊ （ ｇ ； Ｃ 。 ．９ｋ／ ｋ ￣ Ｃ）
关 键 词 ： 变加 热 炉 ； 用 ； 决 ； 垢 ； 降 相 应 解 结 压 中 图分 类 号 ：Ｋ ２ Ｔ ２９ 文 献 标识 码 ： Ｂ
０ 引言
加 热 炉在 油 田生产 中用 于原 油 及 天然 气 加 热 。
与传统 的水套 加 热 炉相 比 ， 变 加 热 炉 采用 智 能 温 相
成， 分别 承担来 液 加 热 、 暖水 加 热 及 净 化 油加 热 。 采 工艺 上要 求来 液 、 化 油加 热 温 度 为 ６ 净 Ｏ℃ ， 暖水 采 要求 ７ ０℃ 以上 （ 某站 来液 量见 表 １ 。 ）
浅析油气集输系统新型加热方式
浅析油气集输系统新型加热方式摘要：浅析某集输队投入新远分体相变加热装置，运行情况，监测数据显示，它安全环保、节能高效、自动化程度高等优势非常明显，其节约用水堪称所有加热设备之首。
关键词：分体相变加热装置安全环保节能高效自动化程度高节约用水油气集输系统是整个油田原油生产中的重要组成部分，油气集输系统的效率对油田的效益有着直接的影响。
当前，油气集输系统还存在能耗较高的问题，增加了油气集输运行的成本，降低了油气集输系统的运行效率。
通过对油气集输系统的研究，得出了油气集输系统能耗的影响因素与工作参数，通过相应的节能措施实现油气集输系统能耗的最小化。
1分体相变加热装置工作原理简介某集输队两台新远分体相变加热装置，每台加热装置配有两个换热器，工作原理为：燃烧器将燃料充分燃烧，产生的高热高压与低压蒸汽发生器的受热面充分换热。
热量被受热面吸收传给中间介质水，中间介质水受热蒸发产生水蒸汽，水蒸汽自水蒸汽接口进入蒸汽发生器上部的换热器，与换热器内的热管壁面发生相变换热。
热量被热管内的被加热工质吸收后升温，完成加热。
蒸汽相变后的冷凝水返回蒸汽发生器，继续被加热蒸发，如此循环往复。
2分体相变加热装置运行情况简介该队两台加热装置各有两台换热器，一台900KW热负荷的是给外输原油加热用的，另一台600KW热负荷的是为毛油加热以及站内取暖用的，两台加热装置采用并联的方式运行。
2.1该队每天约3840m3的外输原油，现在采用一台往复泵和一台离心泵混合输油，往复泵每天最大输量为2640m3，离心泵的输量为每天1440m3，每天最大输量为4080m3，来油温度约33-35℃，经过加热后可达50-58℃。
2.2在特殊情况下（也就是库存较低），只需启一台往复泵走两条管线，其排量为110m3，经过加热后温度可达58-63℃。
2.3每天约1700m3的毛油加热，各计量站来油温度约28-30℃，经过加热炉后可达36-40℃。
2.4为站内循环取暖，同时给沉降罐加热，水温度可达55℃。
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石油和化工节能 2010年第6期 ·17·
节能技术
相变换热技术在油气集输加热设备中的应用
苏海鹏
（华油惠博普科技股份有限公司 北京100120）
摘要 油气集输加热设备多年来一直采用传统的管式炉和水套炉（火筒式加热炉），随着传热理论与技术的不断发展和进步，传统加热炉的不足之处在实际应用中逐渐显现出来，应用中不但影响工艺系统的正常运行，还存在一定的安全隐患。
将相变换热技术应用于加热设备，可很好地解决传统加热设备存在的不足。
文章介绍了相变加热炉的工作原理和工程实例。
实践证明，相变加热炉应用于油气集输加热过程，具有良好的发展前景。
关键词 相变换热 油气集输 加热炉
1 前言
传统的管式加热炉和水套炉，以其加热均匀，相对效率较高等优势，在油气集输工程中得到广泛的应用。
随着能源日趋紧张以及各油气田能源政策的调整，传统的管式炉和水套炉，以其水容量大、升温慢、外型尺寸大、钢材耗量大、成本高、耗能高等缺点，将逐渐被新一代加热设备所取代。
一方面，随着传热理论与技术的不断发展和进步，将相变换热技术应用于加热设备而得到应用的相变加热炉，不但有效的解决了传统加热炉运行的不稳定性和存在的安全隐患，同时相变加热炉在制造、运行成本和热效率方面比传统加热炉有很大的优势，近几年在油气田集输工程中得到快速的发展和应用。
2 相变加热炉工作原理及特点
加热炉采用相变换热技术，即将加热炉壳体内
封闭空间分为气化空间和相变空间，通过燃料的燃烧加热热媒水产生饱和蒸汽，饱和蒸汽上升到相变空间与低于饱和温度的换热管接触，凝结放出相变热，即气化潜热，将热量通过换热管传递给管内被加热介质，蒸汽冷凝放热后冷凝回气化空间，如此循环往复的将热量传递给换热管内被加热介质。
相变加热炉通常采用蒸汽横掠水平管进行换热，在相变换热过程中，蒸汽的凝结通常有膜状凝结和珠状凝结(如图1所示)，然而在实际工程应用
中，由于珠状凝结不能够长久的保持，一般认为蒸
汽的凝结主要是膜状凝结。
因此，相变加热炉从设
计的观点出发，为保证凝结效果，只能以膜状凝结的相关计算公式作为设计的主要依据。
相变加热炉主要特点是炉内热媒温度基本保持不变，并在相对较小的温差下，达到较高强度的放热和吸热的目的，因而加热炉外形尺寸相对缩小。
图1 两种凝结形式 3 相变加热炉的工程应用
3.1 相变加热炉的优化设计
相变加热炉借鉴锅壳式工业锅炉的设计理念，对加热炉结构和受热面布置进行优化设计，主要体现在以下几个方面：
（1）燃烧室采用波型炉胆(如图2所示)、锥形炉胆和回燃室组合件，取代传统加热炉的火筒。
采用波型炉胆后，有效增加受热面，强化传热，提高了整个炉胆的柔性，防止炉胆在较高温度下产生较大的膨胀量破坏结构的完整性。
波型炉胆两端采用锥形炉胆，可以缩小回燃室和加热炉的整体尺
·18· 2010年第6期 石油和化工节能 寸，并可以布置足够换热面的烟管，一般情况下，加热炉外径可减小100～200mm。
增加回燃室可以使燃料得到充分的燃烧，从而提高燃料利用率和加热
炉效率。
图2 波型炉胆结构简图
（2）炉胆和对流烟管采用轴对称结构布置（如图3所示），保证烟气流动的均匀性和稳定性，有效节省受热面用钢材。
（3）考虑到烟管和管板连接处的热应力和机械应力的作用可能产生的管板裂纹及烟管穿孔，在设计过程中，结合燃烧机的火焰长度和直径曲线图确定炉胆的结构尺寸，将回燃室烟气出口温度控制在1000℃，对烟管和管板连接处的焊缝进行有效地耐火保护，防止出现管板裂纹，增加了加热炉的使用寿命，同时适当降低进入烟管和管板处的烟气温度。
（4）燃烧室采用全湿背式结构布置(如图3所示)。
加热炉燃烧室及受热面采用低位设计，完全浸没于热媒水中，这样有利于将温度最高的燃烧室
浸没于水中，使加热炉水位的安全范围增大。
图3 湿背式结构简图
3.2 工程应用实例
相变加热炉在应用过程中，我们分别开发设计了真空相变加热炉、带压相变加热炉，按结构形式有一体式（带压相变、真空相变）相变加热炉、分体式相变（带压相变、真空相变）加热炉。
为了叙述方便，我们在这里以应用比较广泛的真空相变和
分体式相变加热炉作为讨论的主要内容。
（1）真空相变加热炉的工程应用
实际工程应用中，我们将加热炉壳体设计压力＜0.1MPa 定义为真空相变，壳体设计压力＞0.1MPa 定义为带压相变加热炉。
在结构形式上两者是相同的，仅仅根据换热负荷和用户对设备结构要求的不同，考虑选择一体式或是分体式。
换热器可根据实际情况或用户要求选择蛇形管式和列管式结构。
如图4为一体式真空相变加热炉结构图，真空相变加热炉在标准状态下，炉体真空度为0.08MPa，换热器所在的上部空间既是相变空间，也是真空室。
加热炉启动后，燃料燃烧产生的热量通过炉胆和烟管传给热媒水，使热媒水在炉内负压状态下蒸发成蒸汽，与在真空室内的换热器进行相变换热，然后凝结水回流到气化空间，如此往复进行，完成
传热过程。
图4 一体式真空相变加热炉结构简图
真空相变加热炉在运行的过程中，炉体的内部压力始终处于-0.02～0.08MPa 的真空状态下。
炉内的热媒水是完全脱氧的纯净水，无腐蚀、无水垢，另一方面，加热炉在运行过程中，热媒水始终处于饱和状态，不会发生低温腐蚀现象，从而使加热炉寿命长相对较长，因此安全性能相对较高，没有安全隐患。
真空相变加热炉在设计中采用模块化结构，设备结构紧凑，安装简便，设备体积小，使产品易于运输、安装，与相同负荷的传统加热炉相比较，是一种高效、节能、环保、低成本类产品，根据实际应用，一台1000kW 真空相变加热炉一天可节省燃料油约0.64吨。
（2）分体式相变加热炉的工程应用
由于换热负荷和用户对设备结构要求的不同，
石油和化工节能 2010年第6期 ·19· 我们开发设计了分体式相变加热炉，既可采用真空相变，也可采用带压相变。
如图5所示为一分体相变加热炉。
这种型式的加热炉在吉林油田和大港油
田达到了广泛的应用。
图5 分体式相变加热炉外形图
加热炉主要由炉体和换热器组成，炉体结构借
鉴锅壳式锅炉工业锅炉的设计理念，换热器结构可
采用列管式、蛇行管式，还可应用标准型式换热器。
蒸汽通过专门的管路进入上部换热器壳体，在换热
器壳体内完成相变换热过程，然后通过冷凝管路返
回下部炉体内。
分体式相变加热炉在设计时充分考
虑了设备荷重和安装现场的条件、风载和换热器运
行振动等因素，为保护下部炉体不承受外加载荷，
以免造成炉体受损，采用了无受力分体结构方案，
即炉体与换热器之间只进行汽水介质的能量传输，
换热器的重量则通过钢结构传递给地基，而炉体完
全不受外部载荷，炉体与换热器采用金属波纹管法
兰软连接。
炉体和换热器可以根据使用情况分别进行更换，有效地提高了设备整体的使用寿命，降低了投资和运行成本。
4 结束语
采用相变换热技术，有效地克服了传统加热炉存在的缺陷，可以很好地取代传统加热炉进行油田地面集输系统油气水及其混合物的加热，适合油田油气集输的生产和经营管理要求与发展趋势。
真空相变加热炉，属于常压类容器，简化了报批、年审等手续，操作无需持证。
同时真空加热炉以其高效、节能、经济，具有体积小、升温快，热效率高、安全可靠、管理方便的优势，目前已经在各大油田得到了广泛的应用。
参考文献
[1]赵钦新，惠世恩.燃油燃气锅炉[M].西安：西安交通大学出版社，2000 [2]陶文铨，杨世铭.传热学（第三版）[M].北京：中国高等教育出版社，2000 [3]油田油气集输设计技术手册编写组.油田油气集输设计技术手册[M].北京：石油工业出版社，1994 作者简介 苏海鹏（1978－），2002年毕业于哈尔滨理工大学热能工程专业。
华油惠博普科技股份有限公司，工程师。
长期从事热能工程和油气田地面工程装备的研发设计工作。
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（上接第39页） 环经济、节能减排工作力度，积极构筑第四条循环经济生态链——净化水生态产业链。
投资1.17亿元，建成了目前全国化肥行业规模最大、工艺最先进的污水处理工程。
该工程是2006～2007年度淮河流域重点工业废水治理工程。
项目由华东理工大学工程设计研究院设计，主体处理工艺采用A/O 生化处理工艺及超滤、反渗透除盐水工艺。
主要针对鲁南化肥厂排放的工业废水和生活污水进行集中处理。
设计日处理污水2.6万t，其中2万多t 进行回收利用，回收利用率达75%以上。
项目于2007年4月建成投用，废水排放指标优于《山东省南水北调沿线水污染物综合排放标准》要求，每年可减排COD 1800余t、氨氮550余t、节约用水500多万t。
3.2 采用洁净煤技术，完成双结构调整工程 2006年，国家国债资金支持的总投资14.83亿元的原料及动力双结构调整项目开工建设。
项目建设规模为年产合成氨24万t，尿素40万t，2008年7月1日气化炉一次投料成功，全线流程打通，
运行良好。
项目建设中，企业通过“五个优化”，实现了“五个节约”：通过优化方案，比同类型装置节约投资5亿元；优化土地使用布局，节约用地400余亩；优化人力资源配备，新项目实现了未增加一个机构、未增加一名干部、未增加一个人员编制；优化技术路线，节能降耗成效明显，根据初步设计计算，吨合成氨能耗1350kg 标煤，与以煤为原料的大型氮肥装置能耗相当；优化项目组织，建设周期大幅缩短。