分体式相变加热炉的结构及功能.pdf

科技论坛 ·19 · 分体式相变加热炉的结构及功能 张 智 (黑龙江省大庆市大庆油田庆升实业公司，黑龙江 大庆 163000) 摘 要：过去油田输油的长输管道上通常采用原油直接加热，热效率一般比较低 ，炉管内加热的是原油，当流量较小时，容易导致炉 管结焦、穿孔，不利于安全生产。因此我国从国外引进了一种原油间接加热炉系统——分体式相变加热炉。加热炉炉管内流动的是清水。 清水离开加热炉，流入换热器将大部分热量传给原油，把原油加热到输送所需的温度。冷却后再送回加热炉吸收热量，完成了对原油的间 接加热。本文主要介绍分体式相变加热炉的结构。 关键词：分体式相变加热炉；清水；换热器 目前，国内使用的分体式相变加热炉，它具有运行安全可靠，原油 烟气换热系统的组成主要是：热媒预热器，烟气 ／空气预热器，烟 流经加热装置时压力损失小和 自动化控制技术比较成熟等三大优点。 囱等 。 因此，分体式相变加热炉在原油管道运输中得到较广泛的应用。 烟气出炉温度过高则有在炉膛或预热器内发生二次燃烧的可能， 1分体式相变加热炉七大系统组成 因此烟气温度过高时，自动控制系统会执行故障停炉程序和氮气灭火 1．1循环系统 程序，而且在不进行系统恢复时不允许再次启炉。 作用：为清水提供一定的能量，使其在循环系统中循环。并把清水 2分体式相变加热炉炉体 在加热炉中吸收的热量，在换热器中将热量传给原油。 2．1炉体 (1)循环系统包含的设备有：生水泵，补水泵，循环水泵，清水管线， 其结构主要由炉管、外壳、端部封头、托座、燃烧器等部分组成。下 分体式相变加热炉，换热器和相关的控制组件等。(2)清水的加热：加热 面分别介绍下： 是在炉体内进行的，燃料油在炉膛内燃烧，产生热量加热炉膛内盘管， (1)炉管是双路互绕的螺旋盘管，外部末端是法兰，双根盘管互绕 盘管内有循环的清水 ，温度高的热水由循环水泵送到换热器，给原油 在—起被压紧，然后沿圆周至少焊接4处 (均布)。在燃烧器一端有几圈 加热后，温度低的清水再循环回来。(3)循环水温度的调节：清水温度的 盘管是松绕的，即不互相焊在一起，以便整个盘管因热胀冷缩时纵向 控制与调节，主要是热水的出炉温度。调节作用是由控制器实现的，控 窜动和扭转，而不产生管接头对外壳以及进出口密封的作用力，盘管 制器通过检测出炉温度，与定值比较，调节燃料油阀和助燃风量，控制 外面有几个点支承在纵向的不锈钢垫架上，由于盘管处于保温壳内， 燃烧产生的热量。通过连续调节，使热水出炉温度稳定在设定范围内。 这些垫架允许盘管热或冷缩时的自由移动。盘管的支架可以利用盘管 1．2原油换热系统 的屏蔽作用，不直接受辐射热，寿命很长，不需要维护与更换。(2)加热 原油换热系统主要设备有一台换热器及相关的控制组件。 炉炉壳是用9．525mm厚的钢板制造的，内部压陶纤毡保温。在环境温 在换热器中，热水走管程，原油走壳程，原油进出换热器时会有压 度20℃时，在稳定的空气中，此陶纤毡厚度是以保证外壳平均温度不 降。 高于60℃。(3)端部封头：在外壳的两端有两个封头，前部封头支撑火 原油出换热器温度的控制是由控制器的一个控制回路进行控制 嘴，后部封头封闭加热炉末端，从而使得热烟气转弯流通盘管的外部。 的，控制器控制热水阀门，调节进入换热器的热媒流量，进而对原油温 这两个封头是用轻型可浇铸的耐火材料进行保温的，其设计耐热温度 度进行调节。 1343~，该处正常操作温度低于 1010~C。这两个封头是用非石榭f生填 1．3燃油系统 料密封、螺栓定位的。要想进入加热炉可以很容易把它们移开，为观察 作用 ：将从管道来的原油经燃油泵加压，电加热器加热后送到燃 火嘴的燃烧情