油田用真空相变加热炉的技术改造
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２ ０ ０ ４
收 稿 日期 ：２ １－ 一 １ ０ １叭 １
张渠集输站 两台真空相 变加热炉 自投入运行 以来 ，初 期能满足 站内生产 和生 活的需要 ，但 随着作业 区原油生产
［ 编辑 ： 汤 少扬】
２ｌ年０月 ｝中 ０１ ６ 国设备工程
４ ３
改造 与更新
量及含水量的逐步上升 ，造成站 内管线 、加热炉等 设备设 施结垢较严重 ，主要存在如下 问题 。
出功率为间接加热 系统设计功率的１ ５ ，燃烧器的输 出功 ．倍 ２
率具 有 自动调节功 能 ，根据原油 的加 热温度 自动 调节燃烧 器输 出功率 ，可在２ ％～１０ ０ ０ ％的功率范 围内调节。
二 、 真 空变 相 加 热 炉 在 张 渠集 输 站 运行 现状
［ ＳＭ Ｒ ＧＤ ａｅ 使用说明书【］ ２ Ｉ Ｏ Ｅ ＣＭ ｓ ｒ ］ ｔ Ｇ．西门子电气传动有限公司 ，
原油所含 物质不配伍 ，造 成站 内管 线结垢 比较严重 。在 来 油汇管进加热炉前 ，增￣ ＨＸ Ｇ １ Ｉ Ｆ 一 铜基触媒防垢器一套 ，延 Ｉ
长 结 垢期 。
四、效 果 分 析
负荷计算 ，含水原油换 热器设计热负荷 不足 ；由于净化油
设计热负荷过大 ，导致 外输换热器设计 热负荷过 大。具体
中 图分 类 号 ：Ｔ ９ ６ Ｅ ３ 文 献标 识 码 ：Ｂ
一
、
真 空 相 变加 热 炉 结 构 及 工 作原 理
控 系统 、真空控制器 、仪表阀门及 防爆燃装置等组成。
张 渠 集 输 站 加 热 炉 型 号 为 Ｚ Ｊ１０ — ． Ｙ１一 Ｗ３ ２０ ６ ／ ０ Ｑ，投 产 ４ 于 ２０ 年 １ 月 ，为 外 置分 体 式 真 空 相 变 加 热 炉 ，具 有 负 荷 ０５ １
加 热 盘管 用 于 含 水 原 油加 热 。
３ 增加防垢装 置一套 ．
１ 加热炉热负荷分配不均 ．
在 真空相变加热炉 中 ，换热器分 配负荷为 ：含 水原油 换热器６ ０ Ｗ，外输热负荷２ ０ Ｗ、热水循 环４ ０ Ｗ。经热 ０ｋ ０ｋ ０ｋ
由于 张渠 区块 来油 层位 为长 二层 、长 六层两 个层 位 ，
调 节能力强 、结构 紧凑 、占地面积小 、可方便 维修更换 盘
管 的特 点 。热 效 率 不 低 于 ９ ％ ，真 空 相 变 加 热 炉 技 术 安 全 、 ０
节能 、自动化程度高的特点非常 明显 ，应用广泛 。
１ 真 空 相 变 加热 炉 结 构 ． 加热炉基本结构见 图１ ，由燃 烧 受 热 系 统 、冷 凝 换 热 系 统 和 安 全 保 障 系 统 三 部 分 组 成 。燃 烧 受 热 系 统 由 燃 烧 器 、 前 烟 箱 、炉 胆 、回 燃 室 、烟 管 、烟 道 和 烟 囱 等 组 成 ；冷 凝 换 热 系 统 由 主 、 副 工 质 换 热 管 等 组 成 ；安 全 保 障 系 统 由 电 图 １ 真 空 相 变 炉 结构 图
数据详见表１ 。
表１ Leabharlann Baidu
项目
液量 ， （ ／） ｍ３ ｄ
１经济效益分析 ．
改造后 的真空相变加热炉热负荷分配合理 ，热能有效利
含水原油 外输净化油 供暖
２２ ０ ｏ ６ｏ ０ ４０ ｏ
合计
用率 由７％提高￣ ９ ％以上。输油管路 加粗使集输系统压力 ０ Ｊ １５ 由１ Ｍ ａ ． Ｐ 降至０ ＭＰ ，从而使输 油泵压力可 以下降 １ Ｍ ａ ５ ． ａ ３ ． Ｐ， ２ 节电量达到３％，每年节电３ ． （ｋ ｈ ０ ９ ４×ｌ Ｗ・，节能效果十分明 Ｐ 显 。增加铜基触媒 阻垢 装置一套 一次投 资３ 万元 ，可以有效
一 与瑚 嘲 ㈦ 鞲 麓
瓣 鬻 一
．
文章 编 号 ：１７ — ７ （０ ０ — ０ ３ ０ ６ １０ １ ２ １） ６ ０ ４ — ２ １ １
油 田用真 空相 变加 热炉 的技 术 改造
尚立光 ，刘凤林 ，周浪花 ，解兆友
（ 长庆油 田公 司第一采油厂 ，陕西
摘
延安
７６０） １００
要 ：通 过 对 安 塞 油 田张 渠 集 输 站真 空 相 变 加 热 炉运 行 及 管 理 现 状 的调 查 分 析 ，提 出 了技 术 改 造 的方
案 并实 施 ，节 能 降耗 和保 护 环 境效 果 明显 。
关键词 ：真空相变加热炉 ；热效率 ；技术改造 ；可行性
２ 真空相变加热炉的工作原理 ． 真空加热 炉以相变换热 方式工作 ，在一个无不凝 结气
４ ．结 语
体 的密闭容器 中，中间介质吸收燃料燃 烧产生 的热量 后气 化成气态并 进入气相空 间 ，在气相空 间将 气化潜热传 递给
现场应用证明 ，憋泵保护 的电气方案具有控 制精度高 、 可靠性高的特点 ，该方案 已经获得了公 司安全建议奖 ，并已 在公司内部推广使用 。另外 ，使用此方案还可以精确限定 泵 压 ，满足动力钻具 等设备对泵压限制 的要求。
参 考 文献 ：
［］ 海瀛．海洋石 油工程 电气技 术［ ． 东营 ：石油 大学 出版社 ， １李 Ｍ】
１９ ． ９ ８
冷凝换热器盘管内的工质ｆ 如水 、原油等） ，冷凝 成液体 回 后
落到液相空 间 ，再次被燃料燃 烧加热蒸发 。工质不断带 走 中间介质传递 的气化潜热 ，燃料 燃烧后不断 供给 中间介 质 燃烧 热量 ，从 而形 成动态热平衡 。一个蒸汽发 生器可带 多 个换 热器 ，配套 国外全 自动 比例 调节转杯式燃烧 器 ，其输
换热器设计热负荷，ｗ ６ｏ×２ ｋ ｏ 换热器设计所能提供 热 量 ／（ ０ Ｊ ×１６ｋ） ｌ３ Ｏ． ７
需 要 热 量， （ ０ Ｊ Ｘ１６ｋ） ｌ ９８ ｏ．
２ｏ×２ ０
３． ４６ ｌ－ ５３
４ ０×２ ｏ ｏ １ ｏ×２ ２
６． ９１ ３＿ ６３ ２７ ０． ４ １５６ ５．
延长加热炉换热器使用寿命５ 以上 ，经济效益凸显。 年
收 稿 日期 ：２ １－ 一 １ ０ １叭 １
张渠集输站 两台真空相 变加热炉 自投入运行 以来 ，初 期能满足 站内生产 和生 活的需要 ，但 随着作业 区原油生产
［ 编辑 ： 汤 少扬】
２ｌ年０月 ｝中 ０１ ６ 国设备工程
４ ３
改造 与更新
量及含水量的逐步上升 ，造成站 内管线 、加热炉等 设备设 施结垢较严重 ，主要存在如下 问题 。
出功率为间接加热 系统设计功率的１ ５ ，燃烧器的输 出功 ．倍 ２
率具 有 自动调节功 能 ，根据原油 的加 热温度 自动 调节燃烧 器输 出功率 ，可在２ ％～１０ ０ ０ ％的功率范 围内调节。
二 、 真 空变 相 加 热 炉 在 张 渠集 输 站 运行 现状
［ ＳＭ Ｒ ＧＤ ａｅ 使用说明书【］ ２ Ｉ Ｏ Ｅ ＣＭ ｓ ｒ ］ ｔ Ｇ．西门子电气传动有限公司 ，
原油所含 物质不配伍 ，造 成站 内管 线结垢 比较严重 。在 来 油汇管进加热炉前 ，增￣ ＨＸ Ｇ １ Ｉ Ｆ 一 铜基触媒防垢器一套 ，延 Ｉ
长 结 垢期 。
四、效 果 分 析
负荷计算 ，含水原油换 热器设计热负荷 不足 ；由于净化油
设计热负荷过大 ，导致 外输换热器设计 热负荷过 大。具体
中 图分 类 号 ：Ｔ ９ ６ Ｅ ３ 文 献标 识 码 ：Ｂ
一
、
真 空 相 变加 热 炉 结 构 及 工 作原 理
控 系统 、真空控制器 、仪表阀门及 防爆燃装置等组成。
张 渠 集 输 站 加 热 炉 型 号 为 Ｚ Ｊ１０ — ． Ｙ１一 Ｗ３ ２０ ６ ／ ０ Ｑ，投 产 ４ 于 ２０ 年 １ 月 ，为 外 置分 体 式 真 空 相 变 加 热 炉 ，具 有 负 荷 ０５ １
加 热 盘管 用 于 含 水 原 油加 热 。
３ 增加防垢装 置一套 ．
１ 加热炉热负荷分配不均 ．
在 真空相变加热炉 中 ，换热器分 配负荷为 ：含 水原油 换热器６ ０ Ｗ，外输热负荷２ ０ Ｗ、热水循 环４ ０ Ｗ。经热 ０ｋ ０ｋ ０ｋ
由于 张渠 区块 来油 层位 为长 二层 、长 六层两 个层 位 ，
调 节能力强 、结构 紧凑 、占地面积小 、可方便 维修更换 盘
管 的特 点 。热 效 率 不 低 于 ９ ％ ，真 空 相 变 加 热 炉 技 术 安 全 、 ０
节能 、自动化程度高的特点非常 明显 ，应用广泛 。
１ 真 空 相 变 加热 炉 结 构 ． 加热炉基本结构见 图１ ，由燃 烧 受 热 系 统 、冷 凝 换 热 系 统 和 安 全 保 障 系 统 三 部 分 组 成 。燃 烧 受 热 系 统 由 燃 烧 器 、 前 烟 箱 、炉 胆 、回 燃 室 、烟 管 、烟 道 和 烟 囱 等 组 成 ；冷 凝 换 热 系 统 由 主 、 副 工 质 换 热 管 等 组 成 ；安 全 保 障 系 统 由 电 图 １ 真 空 相 变 炉 结构 图
数据详见表１ 。
表１ Leabharlann Baidu
项目
液量 ， （ ／） ｍ３ ｄ
１经济效益分析 ．
改造后 的真空相变加热炉热负荷分配合理 ，热能有效利
含水原油 外输净化油 供暖
２２ ０ ｏ ６ｏ ０ ４０ ｏ
合计
用率 由７％提高￣ ９ ％以上。输油管路 加粗使集输系统压力 ０ Ｊ １５ 由１ Ｍ ａ ． Ｐ 降至０ ＭＰ ，从而使输 油泵压力可 以下降 １ Ｍ ａ ５ ． ａ ３ ． Ｐ， ２ 节电量达到３％，每年节电３ ． （ｋ ｈ ０ ９ ４×ｌ Ｗ・，节能效果十分明 Ｐ 显 。增加铜基触媒 阻垢 装置一套 一次投 资３ 万元 ，可以有效
一 与瑚 嘲 ㈦ 鞲 麓
瓣 鬻 一
．
文章 编 号 ：１７ — ７ （０ ０ — ０ ３ ０ ６ １０ １ ２ １） ６ ０ ４ — ２ １ １
油 田用真 空相 变加 热炉 的技 术 改造
尚立光 ，刘凤林 ，周浪花 ，解兆友
（ 长庆油 田公 司第一采油厂 ，陕西
摘
延安
７６０） １００
要 ：通 过 对 安 塞 油 田张 渠 集 输 站真 空 相 变 加 热 炉运 行 及 管 理 现 状 的调 查 分 析 ，提 出 了技 术 改 造 的方
案 并实 施 ，节 能 降耗 和保 护 环 境效 果 明显 。
关键词 ：真空相变加热炉 ；热效率 ；技术改造 ；可行性
２ 真空相变加热炉的工作原理 ． 真空加热 炉以相变换热 方式工作 ，在一个无不凝 结气
４ ．结 语
体 的密闭容器 中，中间介质吸收燃料燃 烧产生 的热量 后气 化成气态并 进入气相空 间 ，在气相空 间将 气化潜热传 递给
现场应用证明 ，憋泵保护 的电气方案具有控 制精度高 、 可靠性高的特点 ，该方案 已经获得了公 司安全建议奖 ，并已 在公司内部推广使用 。另外 ，使用此方案还可以精确限定 泵 压 ，满足动力钻具 等设备对泵压限制 的要求。
参 考 文献 ：
［］ 海瀛．海洋石 油工程 电气技 术［ ． 东营 ：石油 大学 出版社 ， １李 Ｍ】
１９ ． ９ ８
冷凝换热器盘管内的工质ｆ 如水 、原油等） ，冷凝 成液体 回 后
落到液相空 间 ，再次被燃料燃 烧加热蒸发 。工质不断带 走 中间介质传递 的气化潜热 ，燃料 燃烧后不断 供给 中间介 质 燃烧 热量 ，从 而形 成动态热平衡 。一个蒸汽发 生器可带 多 个换 热器 ，配套 国外全 自动 比例 调节转杯式燃烧 器 ，其输
换热器设计热负荷，ｗ ６ｏ×２ ｋ ｏ 换热器设计所能提供 热 量 ／（ ０ Ｊ ×１６ｋ） ｌ３ Ｏ． ７
需 要 热 量， （ ０ Ｊ Ｘ１６ｋ） ｌ ９８ ｏ．
２ｏ×２ ０
３． ４６ ｌ－ ５３
４ ０×２ ｏ ｏ １ ｏ×２ ２
６． ９１ ３＿ ６３ ２７ ０． ４ １５６ ５．
延长加热炉换热器使用寿命５ 以上 ，经济效益凸显。 年