梁慶輝 劉美萍 李眉博 馬斌翔 冷杉

[摘 要]悅聯(lián)集輸隊(duì)、華池輸油隊(duì)2016年10月份投用新遠(yuǎn)分體相變加熱裝置兩臺，運(yùn)行至今，它安全環(huán)保、節(jié)能高效、自動化程度高等優(yōu)勢非常明顯，其節(jié)約用水堪稱所有加熱設(shè)備之首。

[關(guān)鍵詞]分體相變加熱裝置 安全環(huán)保 節(jié)能高效 自動化程度高 節(jié)約用水

中圖分類號：S127 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2018）16-0398-02

一、分體相變加熱裝置的運(yùn)行參數(shù)

圖1，表1。

二、分體相變加熱裝置工作原理簡介

悅聯(lián)集輸隊(duì)兩臺新遠(yuǎn)分體相變加熱裝置，每臺加熱裝置配有兩個(gè)換熱器（其結(jié)構(gòu)如圖所示），工作原理為：燃燒器將燃料充分燃燒，產(chǎn)生的高溫?zé)煔馀c低壓蒸汽發(fā)生器的受熱面充分換熱。熱量被受熱面吸收傳給中間介質(zhì)水，中間介質(zhì)水受熱蒸發(fā)產(chǎn)生水蒸汽，水蒸汽自水蒸汽接口進(jìn)入蒸汽發(fā)生器上部的換熱器，與換熱器內(nèi)的熱管壁面發(fā)生相變換熱。熱量被熱管內(nèi)的被加熱工質(zhì)吸收后升溫，完成加熱。蒸汽相變后的冷凝水返回蒸汽發(fā)生器，繼續(xù)被加熱蒸發(fā)，如此循環(huán)往復(fù)（圖2）。

三、分體相變加熱裝置運(yùn)行情況簡介

該隊(duì)兩臺加熱裝置各有兩臺換熱器，一臺900KW熱負(fù)荷的是給外輸原油加熱用的，另一臺600KW熱負(fù)荷的是為毛油加熱以及站內(nèi)取暖用的，兩臺加熱裝置采用并聯(lián)的方式運(yùn)行。

1、該隊(duì)每天約3840m3的外輸原油，現(xiàn)在采用一臺往復(fù)泵和一臺離心泵混合輸油，往復(fù)泵每天最大輸量為2640m3，離心泵的輸量為每天1440m3，每天最大輸量為4080m3，來油溫度約33-35℃，經(jīng)過加熱后可達(dá)50-58℃。

2、在特殊情況下（也就是庫存較低），只需啟一臺往復(fù)泵走兩條管線，其排量為110m3，經(jīng)過加熱后溫度可達(dá)58-63℃。

3、每天約1700m3的毛油加熱，各計(jì)量站來油溫度約28-30℃，經(jīng)過加熱爐后可達(dá)36-40℃。

4、為站內(nèi)循環(huán)取暖，同時(shí)給沉降罐加熱，水溫度可達(dá)55℃。

5、在每臺換熱器的水蒸汽接管上各安裝了一個(gè)閘閥，該閥門可用來調(diào)節(jié)蒸汽，從且調(diào)節(jié)兩換熱器的熱量分配。

四、分體相變加熱裝置性能優(yōu)勢

1.熱負(fù)荷大，完全能滿足該站的原油加熱要求。

（1）提高油溫，增大輸量，降低輸油成本

該隊(duì)每天外輸原油約為3840m3，以前由于外輸溫度為33-38℃，原油粘度大，管壓高，往復(fù)泵每天最大輸量為2000m3，剩下的1840m3只能由兩臺離心泵并聯(lián)輸出，這樣耗電量非常大；現(xiàn)在經(jīng)過加熱裝置加熱后油溫可達(dá)50-60℃，采用一臺往復(fù)泵和一臺離心泵混合輸油，往復(fù)泵每天最大輸量為2640m3，離心泵的輸量為每天1440m3，每天最大輸油量可達(dá)4080m3。

具體分析見表2：

這樣，在能滿足外輸任務(wù)的條件下，以前的管壓為5.0和5.5MPa，現(xiàn)在管壓下降為4.5MPa，運(yùn)行起來更加安全；更重要的原因是每小時(shí)能節(jié)省耗電量Q=1.732*380*0.85*（220+220-260）=100kw.h，這樣運(yùn)行一天能節(jié)省電費(fèi)100*0.62*24=1484元，年節(jié)約電費(fèi)50余萬元。

（2）提高油溫，保證原油處理合格率100%。

侯市來油溫度得到提高，以前毛油溫度從28℃加熱到32℃，現(xiàn)在毛油溫度從28℃可加熱到38℃，破乳劑藥性能充分發(fā)揮作用，使溢流口含水控制在0.03%以下，保證了我隊(duì)處理原油100%的合格率。

2.節(jié)省水和燃料

（1）以前的加熱爐爐內(nèi)水同時(shí)參與站內(nèi)循環(huán)，損失較大，現(xiàn)在的加熱裝置爐體內(nèi)水不參與循環(huán)，而是將爐體內(nèi)水加熱到沸騰，使水蒸氣進(jìn)入換熱器與換熱器內(nèi)的加熱介質(zhì)換熱后，水蒸氣由于溫度降低變成冷凝水，再次回到爐體內(nèi)，如此循環(huán)，幾乎沒有損失。

另外，我廠各集中處理站均使用蒸汽鍋爐，譚家營集中處理站、杏河集中處理站各有兩臺，型號為WNS2-QT；坪橋集中處理站、王窯集中處理站各有三臺，型號為WNS4-QT；每小時(shí)需要16噸軟水，一天需要384噸軟水，而新遠(yuǎn)分體相變加熱裝置幾乎沒有水損失，如果全廠都使用該種新遠(yuǎn)分體相變加熱裝置，每年能節(jié)約軟水14余萬噸，而如果一噸軟水的費(fèi)用為15元，年節(jié)約水費(fèi)210余萬元。再想，如果將此加熱裝置推廣到全油田公司，輸油成本將較大降低。

（2）天然氣用量降低

原來的5臺水套加熱爐用氣量為450Nm3/h左右，2005年2月由長慶油田公司節(jié)能檢測站對悅聯(lián)集輸隊(duì)、華池輸油隊(duì)各兩臺加熱裝置進(jìn)行了熱效率測試，通過實(shí)測，加熱裝置的實(shí)際熱效率為85%左右，每臺加熱裝置的天然氣用量為150Nm3/h，即兩臺加熱裝置的天然氣用量在300Nm3/h左右，天然氣用量有了明顯的降低。

3、安全可靠。這種加熱爐使用的燃燒器為百得燃燒器，該燃燒器嚴(yán)格按照吹掃—點(diǎn)火—打開燃?xì)狻鹧鏅z測程序執(zhí)行。

在燃燒正常工作下，如果燃?xì)鈮毫Τ呦藁虻拖?，火焰熄滅都使程控盒發(fā)出閉鎖信號。

另外，該加熱爐殼程壓力為0.09MPa，就算因長時(shí)間缺水變形也不可能發(fā)生爐膛爆炸事故，而以前的加熱爐殼程壓力為4.0MPa，如果缺水容易發(fā)生爐膛爆炸事故；另外加熱爐液位缺水、溫度越限時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)會立即發(fā)出報(bào)警，聯(lián)鎖燃燒器停機(jī)，確保鍋爐安全。

4、熱效高，節(jié)能環(huán)保。采用全自動燃燒器，使燃料的利用率達(dá)99.9%以上，氮氧化物和低一氧化碳生產(chǎn)量，使煙氣排放潔凈，無污染；以前的加熱爐熱效最高為63%，這兩臺加熱裝置熱效可達(dá)88.5%；優(yōu)質(zhì)的保溫隔熱層，保證即使在寒冷的冬天，爐體表面散熱也小于1.5%。

5、自動化程度高。（1）燃燒器可以根據(jù)設(shè)置的爐體溫度在小火、大火和停爐之間自動轉(zhuǎn)換，當(dāng)溫度高于設(shè)置的上限溫度時(shí)，燃燒器停止運(yùn)行，當(dāng)溫度低于下限時(shí)，自動轉(zhuǎn)為大火，在一般情況下，用小火燃燒；（2）以前的加熱爐都必須現(xiàn)場點(diǎn)火操作，現(xiàn)在在正常情況下完全能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動控制，便于員工安全操作，減輕了他們的勞動強(qiáng)度。

運(yùn)行過程中的注意事項(xiàng)：

1、由于加熱爐的自動化程度較高，員工容易產(chǎn)生麻痹大意的思想，因此必須要求員工加強(qiáng)巡回檢查力度，仔細(xì)認(rèn)真檢查加熱裝置的各安全附件，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問題，消除安全隱患。

2、由于沖洗水位計(jì)或別的原因，爐體內(nèi)隔上一段時(shí)間會有空氣進(jìn)入，從而降低換熱效果，因此要求每半個(gè)月對換熱器放空一次，這樣爐體溫度就能保持在95℃左右，提高換熱效率。