我厂5000浮顶罐浮顶保温经济性探讨..doc

我厂50000浮顶罐浮顶保温经济性探讨 主题词： 大型油罐 浮顶保温 经济评价 摘要： 本文就大型大型浮顶罐浮顶保温的可行性、热力计算及经济可行性作了探讨，为罐区节能降耗寻找一种新的思路。 我厂现有原油加工能力450万吨/年，原油罐区储存容量为26万m3，储罐容量及加热器参数如表1。随着Ф377管线的投用，北罐区大型浮顶罐处于长期的运行状态，作为罐区主要的能耗——蒸汽消耗上看，有了较大幅度的增长，而蒸汽消耗绝大部分集中在对罐内油品加温热损失上。我厂储运系统共有有储罐124座，其中1万立以上原油储罐10座，5万立储罐两座;罐区总加热面积是1915m2，其中5万立浮顶罐的加热器面积是280m3,占储运系统的油罐总加热面积的14.6％。原油储罐用汽量在年加工原油450×104t/a时蒸汽消耗是：冬季为8.2t/h，夏季为2.1t/h。两座5万立储罐占储罐加热用汽量的28％，是用汽大户。由于大型浮顶罐浮盘顶部敞口于大气中，其热损失较大，值得探讨，本文就5万立浮顶罐的浮盘热损失的有关问题作一个初步的探讨，从而为车间的节能降耗寻找一种新的思路。 表1 ： 济南分公司原油储罐容量及加热器面积 序号 罐号 介质 储罐类型 公称容积m3 加热器面积m2 控制温度 ℃ 保温厚度（罐壁）mm 1 T--001 原油 外浮顶 30,000 90 45±5 40 2 T--002 原油 外浮顶 30,000 90 45±5 40 3 T--003 原油 外浮顶 10,000 60 45±5 40 4 T--004 原油 外浮顶 10,000 60 45±5 40 5 T--005 污油 外浮顶 10,000 60 45±5 40 6 T--006 原油 外浮顶 10,000 60 45±5 40 7 T--007 原油 外浮顶 20,000 70 45±5 40 8 T--008 原油 外浮顶 20,000 70 45±5 40 9 T--009 原油 外浮顶 20,000 70 45±5 40 10 T--051 原油 外浮顶 50,000 140 45±5 40 11 T--052 原油 外浮顶 50,000 140 45±5 40 12 T--055 原油 拱顶 630 15 45±5 40 我厂50000浮顶罐（编号T-051、T-052）有关尺寸如下; 容积 50000 油罐总重 899500Kg 油罐内径 60m 罐壁高度 19350 mm 最高液位 18150 mm 浮顶盘板厚度 5 mm 设计雪载荷 300Pa 单盘半径 25750 mm 浮盘半径 29750 mm 浮顶罐的热能损失分析 由于浮顶罐罐壁采用保温，其热损失较小，本文不作考虑；罐底板与罐基础接触具有热损失，但是基础介质均是些热阻较大的物质，其热损失很小，本文也不作论述。而浮盘直接敞口于大气中，是油品向外界散热的主要部分，故本文重点讨论浮盘的热损失。50000油罐浮盘是由34个浮舱与单盘板构成的，浮舱空间介质为空气，其运动是相对静止的，这种空气夹层热阻较大，较其它影响因素来说可以忽略不计。本文重点分析研究单盘板的热损失。 不保温单盘板的传热分析 原油在储存过程中，出于对其流动性和下游装置进装温度的要求，需要对其加热升温，我厂原油储存温度一般控制在50℃左右。由于原油与单盘板及空气存在着温差，热量通过单盘板与外部大气进行传热过程。其热阻方程如图3所示： 其传热系数K按下式计算： ————＜1＞ 式中： ——油品与单盘内壁放热系数 ——单盘钢板放热系数 ——单盘外壁与空气的辐射放热系数 ——单盘与空气的自然对流放热系数 2、1 油品至单盘内壁的分析与计算 罐内油品在不同的位置（横向、纵向）温度分布是不均匀的，罐底部（加热盘管顶部）油温较高，而浮顶单盘板附近温度较低。由于存在温差，罐内油品传热除了热传导外还存在着对流传热。单盘板内壁油品温度的分布及计算至今没有做过定性的研究，在这里为计算方便，假定浮舱单盘板内壁油品温度分布为均匀温度场，即在水平面上各点温度均相同， =50℃。该内部放热应按无限空间自由运动公式计算，放热系数公式为： ————＜2＞ ————＜3＞ ————＜4＞ ————＜5＞ 上式中，、n决定于的值，由《油库设计》表5-7查得： ——油品定性温度下得导热系数，w/(m·℃) g ——重力加速度，取9.8