论文资料油井单体储油罐太阳能加温装置的开发研制（word）.doc

油井单体储油罐太阳能加温装置的开发研制 邓寿禄，黄学义 (1．中国石化股份胜利油田分公司技术检测中心，山东 东营257001； 2．中国石化股份胜利油田分公司油气集输总厂，山东 东营257061) 摘要：根据油井单体储油罐太阳能加温装置的开发研制情况，设计了油井单体储油罐太阳能加温装置，该装置由太阳能集热器、储能器、热交换器、控制器四部分组成，具有节能、安全、高效、环保等特点，可实现对油井单体储油罐自动加温的功能，避免了使用电加热棒浪费能源、不安全等问题。实践证明，使用该装置能够完全满足对油井单体储油罐的加热要求，具有良好的经济效益和社会效益。 关键词：油井；储油罐；太阳能加温装置；节能 中图分类号：TK5l5 文献标识码：B 文章编号：10004-7948(2009)10～0039-02 引言 在油田原油生产过程中，部分边远油井因产量低、离计量站距离远等原因而无法用管线输送原油，因此在井场安装.. 20—40m单体储罐，将生产的原油临时储存于罐中，用车辆定期进行拉运。由于原油在储罐内降温很快，尤其在冬季，原油降温后粘度增加，造成无法拉运，因而拉运前必须对储罐内原油进行加温。传统上加温大多使用电加热棒，功率一般在28kW左右，耗电量高，并且易损坏，同时也存在许多安全隐患。当储罐内液位低时，储罐空间内充满了混合性可燃气体，易燃易爆，此时加温极易造成爆炸，此类事故已多次发生。为更好地节约能源，保障安全生产，专门设计了单井储油罐太阳能加温装置。 1太阳能加温装置的构成 油井单体储油罐太阳能加温装置主要由太阳能集热器、储能器、热交换器、控制器四大部分组成。其中储能器、热交换器为一体化设计，控制器依据储油罐内油温确定是否需要补充加温，整个系统为全自动化控制，实现了无人值守化运行。 (1)太阳能集热器。集热器采用必威体育精装版型金属超导真空管，集热能力远远超过普通产品，根据储油罐容积确定使用管数、面积，从而保证最有效的采热能力，并设有防破坏钢网。比普通太阳能集热管效率提高20％以上，并且在阴雨天同样可以产生晴天时40％的热能，因此，只有当太阳光线不足时才启动电加热进行加热，真正意义上做到充分利用太阳能的目的。 (2)储能器。由圆筒形罐体和储热液体组成，采用必威体育精装版保温技术，保障在光照不足情况下，12h内液体失温不大于10℃ (3)热交换器。采用导热系数较高的不锈钢软管，根据储油罐容积确定盘管换热面积，从而保证最佳的换热效果。. (4)控制器。设置有水箱水位、水箱水温、储油罐油温等显示，采用数码温度控制器，实现温差控制自动循环加热，并设有水位自动控制和自动补液，满水自锁防外溢、过低水位防干烧等功能。 2太阳能加温装置的特点 油井单体储油罐太阳能加温装置利用太阳能集热器采集热能，通过热交换器对储油罐盘管内的水进行加温，以提高储油罐内的液体温度，其优势为：（1）节能效果明显。该装置主要利用太阳能作为主要能源，仅在特殊气候条件下需要补充电加热，因而大大减少了电能的消耗。（2）安全可靠。由于该装置采用水循环换热，电气系统采用防爆设计，实现了本质安全化，从而避免了传统上电加热棒加热存在的安全隐患。（3）热效率高。传统上电加热棒在储油罐内原油温度降低到无法输出时启动加热，而该装置在有光照条件下持续加热，从而可以长时问保持储罐内原油温度。（4）节能环保。阳光是最清洁的能源，利用太阳能不会对环境造成污染。 3太阳能加温装置的设计计算及选型 胜利油田河口采油厂(山东东营市东营区)213-6井储油罐太阳能加温装置的设计资料为：循环加热热水出口温度为80℃，热水进口温度为60℃，盘管换热进水温度为80℃，出水温度为.. 60℃，确保储油罐内原油温度为45℃以上；采用太阳能集热 +热普电加热方式；按 3．1热水水量计算 (1)依照循环换热要求，热水进口温度按60℃设计，热水出口温度按80℃设计，太阳能系统产热温差? T=80- (2)系统循环水流量为.. 12L／min。.. (3)考虑使用特点状况、现场可利用面积、初投资经济性及相关技术文件要求，按强制循环金属超导真空水平热管集热器太阳供热系统设计，电辅助加热确保储油罐全天换热加温需要。.. 3．2集热器选型 强制循环太阳能供热系统选用.. TMQRZ15-18P型金属超导真空水平热管集热器。集热面积为3．0m／组，能量输出值为1．50kW／组，集热器件为金属超导真空水平热管集热管65×1800mm、15支／组。. 3．3供热系统集热面积.. (1)该太阳能供热系统换热负荷为12kW／h； (2)TMQRZ15 —18P型能量输出值：1．50kW／组，集热面积为3．0m／组； (3)该系统换热负荷为..