CN101372886B

CN101372886B - 油田用环保、高效加热炉系统

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Publication number: CN101372886B
Application number: CN2008101350331A
Authority: CN
Inventors: 李瑞峰; 刘杰
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-07-29
Filing date: 2008-07-29
Publication date: 2010-10-27
Anticipated expiration: 2028-07-29
Also published as: CN101372886A

Abstract

本发明涉及一种加热炉系统，特别是一种油田用节能、环保、安全、高效的加热炉系统或系统加热炉。本发明设有A型系统和B型系统，其特征在于：在加热炉的基础上增加了节能装置、除尘装置、净化装置，达到了节能减排的目的。B型系统为加热炉炉效高，做到了节能、高效。为烟尘达标，排放气体不达标的发明。A型系统的加热炉炉效高，排放远远的低于国家排放标准，做到了节能、环保、安全和高效。本发明的部分结构可应用于其它发明技术领域。是加热装置，热交换系统，烟尘处理系统，烟气处理系统，可借鉴的发明技术。

Description

油田用环保、高效加热炉系统

技术领域

本发明涉及一种加热炉系统，特别是一种油田用节能、环保、安全、高效的加热炉系统或系统加热炉。属于油田管道原油输送加热系统的技术领域。

背景技术

在管道原油输送过程中，因原油含蜡比较高，容易凝固。要想使管道内的原油流量畅通，需要对原油进行加热。现所用的加热炉，炉效低，也就是加热效果不高，又没有对烟、尘进行处理的功能，直接把烟、尘排放到大气中，严重污染了环境，不符合当今环保要求。

本人的中国实用新型专利(套管热传导加热炉-专利号：200420115134.X)，通过实际运行，因没有设计安装节能装置，净化装置，除尘装置等，所以排放的烟气、烟尘达不到国家节能环保排放标准。在对余热有效的回收以及提高加热炉炉效等多方面需要补充，以达到国家节能环保排放标准和提高加热炉炉效。

发明内容

针对上述技术问题存在的不足，本发明的目的是提供一种油田用节能、环保、安全、高效的加热炉系统或系统加热炉。

本发明的技术方案如下：

一种油田用环保、高效加热炉系统，设有A型系统和B型系统，其特征在于：本发明增加了节能装置、除尘装置、净化装置，达到了节能减排的目的。

所述的A型系统包括：加热炉(A1)、节能装置(A2)、三通阀(A3)、一次除尘器(A10)、二次除尘器(A11)、一级净化装置(14)、二级净化装置(21)、引风机(A19)以及连接管道和排气烟囱。

所述的A型系统是：在加热炉(A1)的上方设有节能装置(A2)，所述的节能装置(A2)通过引风机连接管(A7)与加热炉引风机(A8)连接。

节能装置(A2)是由节能装置热管(1)、节能装置烟气进气口(2)、节能装置外壳(3)、节能装置内壳(4)、节能装置空气进口(5)、节能装置翅片热管(6)、节能装置烟气出口(7)、节能装置热空气出口(8)、节能装置翅片热管支架(16)、节能装置翅片热管连接板(17)、节能装置烟道(18)以及节能装置A区(34)和节能装置B区(35)组成。

节能装置外壳(3)与节能装置内壳(4)之间是节能装置烟道(18)。其节能装置外壳(3)的周围开有数个节能装置空气进口(5)与节能装置内壳(4)相连，并设置有节能装置热空气出口(8)与节能装置内壳(4)相连。在节能装置(A2)的下部设置有数个节能装置空气进口(5)，上部设置有节能装置热空气出口(8)。在节能装置(A2)的节能装置内壳(4)的内部设置有节能装置翅片热管(6)，其节能装置中节能装置翅片热管(6)、节能装置A区(34)、节能装置B区(35)、节能装置热管(1)组成异形热管，节能装置热管(1)放入加热炉(A1)的排烟道内。

在节能装置(A2)的上部安装有三通阀(A3)。

三通阀(A3)的主体为正方体形，其三面的孔是圆柱体孔并焊接有法兰。

在三通阀(A3)内部设置有能关闭侧孔和上孔的阀芯(33)，其外部设置有三通阀控制手柄(31)。三通阀(A3)的上部连接烟囱，三通阀(A3)的侧面用管道(A6)连接除尘器(A10)。

在除尘器(A10、A11)的上方设置有净化装置。所述的净化装置是净化装置(A14、A21)，其净化装置的内部设置有净化装置吸附剂(21)和净化装置催化净化剂(22)。所述的净化装置吸附剂(21)为催化剂床中的催化剂为球形蜂窝状结构，球形直径为5-20cm，铺放厚度为二、三层；

净化装置催化净化剂(22)在其上部催化剂床中的催化剂为圆柱形蜂窝结构，其直径为30-1000cm，长度为30-1000cm，其上下贯通400-1000个直径为0.5-3.5cm的直孔。

A型系统的工作原理为：当加热炉(A1)运行后，其产生的烟气经过节能装置(A2)为节能装置(A2)加热，然后进入到三通阀(A3)，当需要排放气体达标时，操作三通阀控制手柄(31)，使阀芯(33)挡住三通阀烟气A出口(30)烟气通过除尘器连接口(A4)进入到管道(A6)、一级进气口(A12)，再进入到一次除尘器(A10)后进行除尘，然后经过一级净化装置(A14)把污染的烟气进行净化，净化后的烟气此时已达标，烟尘颗粒已达到0.5um(国家排放标准烟尘颗粒150mg/m³)，达到了亚微米状态，为了更好的使烟气、烟尘进一步净化，远远的低于国家排放标准，因此进行了二级烟气、烟尘的处理，经二级烟气、烟尘处理后，经国家环保部门的检测排放为31.4mg/m³(国家排放标准为150mg/m³)，清新气体从净化装置排气口(A16)进入到引风机连接管道(A18)，空气通过引风机(A19)从排气烟囱(A20)排出，当烟尘净化装置出现故障时，因油田的输油管道不能停止输油，也就导致了加热装置不能停止加热，这时需要把三通阀(A3)上面的三通阀控制手柄(31)旋下从而挡住去往管道(A6)方向的烟气，使烟气直接从上面的烟囱排出。

节能装置(A2)的工作原理：冷空气由节能装置空气进口(5)进入到节能装置内壳(4)内与节能装置翅片热管(6)及B区进行热交换后，由节能装置热空气出口(8)排入到引风机连接管(A7)内，通过加热炉引风机(A8)加入到加热炉(A1)内，从而为输油管道进一步加热。

所述的B型系统包括：加热炉(B1)、节能装置(B2)、直通换热器(B3)、连接口(B4)、净化装置(B5)、节能装置出气口(B6)、引风机连接管(B7)、加热炉引风机(B8)和排气烟囱。

所述的B型系统是：在加热炉(B1)的上方设有节能装置(B2)，所述的节能装置(B2)通过引风机连接管(B7)与加热炉引风机(B8)连接。

节能装置(B2)是由节能装置热管(1)、节能装置烟气进气口(2)、节能装置外壳(3)、节能装置内壳(4)、节能装置空气进口(5)、节能装置翅片热管(6)、节能装置烟气出口(7)、节能装置热空气出口(8)、连通管(9)、直通换热器空气进气环形空间(10)、直通换热器进气导流板(11)、直通换热器烟气排放管(12)、直通换热器烟气排放口(13)、直通换热器空气进气口(14)、直通换热器壳体(15)、节能装置翅片热管支架(16)、节能装置翅片热管连接板(17)、节能装置烟道(18)以及节能装置A区(34)和节能装置B区(35)组成。

节能装置外壳(3)与节能装置内壳(4)之间是节能装置烟道(18)。在节能装置(B2)的节能装置内壳(4)的内部设置有节能装置翅片热管(6)，其节能装置外壳(3)的周围开有数个节能装置空气进口(5)与节能装置内壳(4)相连，并设置有节能装置热空气出口(8)与节能装置内壳(4)相连。在节能装置(B2)的下部设置有数个节能装置空气进口(5)，上部设置有节能装置热空气出口(8)。其节能装置中节能装置翅片热管(6)、节能装置A区(34)、节能装置B区(35)、节能装置热管(1)组成异形热管，节能装置热管(1)放入加热炉(B1)的排烟道内。

直通换热器(B3)的中部是直通换热器烟气排放管(12)。直通换热器壳体(15)与直通换热器烟气排放管(12)之间是直通换热器空气进气环形空间(10)。在直通换热器空气进气环形空间(10)内设置有直通换热器进气导流板(11)。多个连通管(9)的上部与直通换热器空气进气环形空间(10)相连通，下部与节能装置内壳(4)内的节能装置B区35相连通。在直通换热器(B3)的上部设有多个直通换热器空气进气口(14)。直通换热器(B3)的上部的法兰及直通换热器烟气排放口(13)与净化装置(B5)连接。其净化装置的结构与A型系统的净化装置相同。

净化装置(B5)的上端与烟囱连接。

B型系统的工作原理为：当加热炉(B1)运行后，其产生的烟气经过节能装置(B2)为节能装置(B2)加热，然后进入到直通换热器(B3)再次为直通换热器(B3)加热，再进入净化装置(B5)把污染的烟气进行净化，然后通往净化装置(B5)上面的烟囱。

节能装置(B2)的工作原理：冷空气由节能装置空气进口(5)进入到节能装置内壳(4)内与节能装置翅片热管(6)及B区进行热交换后，此时因烟气进入到直通换热器(B3)内的直通换热器烟气排放管(12)内为直通换热器空气进气环形空间(10)加热，热交换后由节能装置热空气出口(8)排入到引风机连接管(B7)内通过加热炉引风机(B8)加入到加热炉(B1)内，从而为输油管道进一步加热。

可用所述的净化装置(A14或A21)进行两次净化，也就是在一级净化装置(A14)净化后再进行二级净化装置(A21)净化。

B型系统为加热炉炉效高，做到了节能、高效。为烟尘达标，排放气体不达标的发明。

A型系统的加热炉炉效高，排放远远的低于国家排放标准，做到了节能、环保、安全和高效。本发明的部分结构可应用于其它发明技术领域。是加热装置，热交换系统，烟尘处理系统，烟气处理系统，可借鉴的发明技术。

管道原油输送过程中以及所须的加热不可缺少的加热装置。

附图说明

图1是本发明的A型系统整体结构示意图；

图2是本发明的B型系统整体结构示意图；

图3是本发明的节能装置与直通换热器的结构示意图；

图4是本发明的节能装置结构示意图；

图5是本发明的节能装置俯视剖面结构示意图；

图6是本发明的净化装置结构示意图；

图7是本发明的三通阀结构示意图。

图中：A1、B1加热炉、A2、B2节能装置、A3三通阀、A4除尘器连接口、A5、B6节能装置出气口、A6管道、A7、B7引风机连接管、A8、B8加热炉引风机、A9节能装置进风口、A10一次除尘器、A11二次除尘器、A12一级进气口、A13一级出气口、A14一级净化装置、A15连接管道、A16净化装置排气口、A17净化装置进气口、A18引风机连接管道、A19引风机、A20排气烟囱、A21二级净化装置。

A1、B1加热炉、A2、B2节能装置、B3直通换热器、B4连接口、B5净化装置、A5、B6节能装置出气口、A7、B7引风机连接管、A8、B8加热炉引风机。

1节能装置热管、2节能装置烟气进气口、3节能装置外壳、4节能装置内壳、5节能装置空气进口、6节能装置翅片热管、7节能装置烟气出口、8节能装置热空气出口、9连通管、10直通换热器空气进气环形空间、11直通换热器进气导流板、12直通换热器烟气排放管、13直通换热器烟气排放口、14直通换热器空气进气口、15直通换热器壳体、16节能装置翅片热管支架、17节能装置翅片热管连接板、18节能装置烟道、19净化装置烟气进口、20净化装置壳体、21净化装置吸附剂、22净化装置催化净化剂、23净化装置烟气出口、24净化装置上法兰、25净化装置上支撑架、26净化装置下支撑架、27净化装置下法兰、28三通阀烟气进口、29三通阀壳体、30三通阀烟气A出口、31三通阀控制手柄、32三通阀烟气B出口、33阀芯、34节能装置A区、35节能装置B区。

具体实施方式

如图1所示，当加热炉A1、B1运行后，其产生的烟气经过节能装置A2、B1后，进入到三通阀A3或直通换热器B3，B型系统直接进入净化装置B5然后经过烟囱把烟气排出。

当需要排放气体达标时，操作如图7所示的三通阀控制手柄31，使阀芯33挡住三通阀烟气A出口30通过除尘器连接口A4进入到管道A6、一级进气口A12，烟气进入到一次除尘器A10后进行除尘，然后经过一级净化装置A14把污染的烟气进行净化。为了更好的使烟气、烟尘进一步净化，远远的低于国家排放标准，因此进行了二级烟气、烟尘的处理，经二级烟气、烟尘处理后，清新气体从净化装置排气口A16进入到引风机连接管道A18，空气通过引风机A19从排气烟囱A20排出。当烟尘净化装置出现故障时，因油田的输油管道不能停止输油，也就导致了加热装置不能停止加热，这时需要把三通阀A3上面的三通阀控制手柄31旋下从而挡住去往管道A6方向的烟气，使烟气直接从上面的烟囱排出。

如图3、图4、图5所示，节能装置外壳3与节能装置内壳4之间是节能装置烟道18。其节能装置外壳3的周围开有数个节能装置空气进口5与节能装置内壳4相连，并设置有节能装置热空气出口8与节能装置内壳4相连。在节能装置A2、B2的下部设置有数个节能装置空气进口5，上部设置有节能装置热空气出口8。在节能装置A2、B2的节能装置内壳4的内部设置有节能装置翅片热管6，其节能装置中节能装置翅片热管6、节能装置A区34、节能装置B区35、节能装置热管1组成异形热管，节能装置热管1放入加热炉A1、A2的排烟道内。

如图7或图3所示，三通阀A3或直通换热器B3的主体为正方体形，三通阀A3其三面的孔是圆柱体孔并焊接有法兰。直通换热器B3的两端孔是圆柱体孔并焊接有法兰。

如图7所示，在三通阀A3内部设置有能关闭侧孔和上孔的阀芯33，其外部设置有三通阀控制手柄31。三通阀A3的上部连接烟囱，三通阀A3的侧面用管道A6连接除尘器A10。

如图1所示，在除尘器A10、A11的上方设置有净化装置。

如图6所示，所述的净化装置是净化装置A14、A21，其净化装置的内部设置有净化装置吸附剂21和净化装置催化净化剂22。所述的净化装置吸附剂21为催化剂床中的催化剂为球形蜂窝状结构，球形直径为5-20cm，铺放厚度为二、三层。净化装置催化净化剂22在其上部催化剂床中的催化剂为圆柱形蜂窝结构，其直径为30-1000cm，长度为30-1000cm，其上下贯通400-1000个直径为0.5-3.5cm的直孔。

Claims

1.一种油田用环保、高效加热炉系统，包括：加热炉(A1)、节能装置(A2)、三通阀(A3)、净化装置(14、21)，以及连接管道和排气烟囱，其特征在于：在加热炉(A1)的上方设有节能装置(A2)，所述的节能装置(A2)通过引风机连接管(A7)与加热炉引风机(A8)连接，在节能装置(A2)的上部安装有三通阀(A3)，三通阀(A3)通过连接管道与除尘器(A10或A11)连接，在除尘器(A10或A11)的上方设置有净化装置(A14或A21)；所述的节能装置(A2)是由节能装置热管(1)、节能装置烟气进气口(2)、节能装置外壳(3)、节能装置内壳(4)、节能装置空气进口(5)、节能装置翅片热管(6)、节能装置烟气出口(7)、节能装置热空气出口(8)、节能装置翅片热管支架(16)、节能装置翅片热管连接板(17)、节能装置烟道(18)以及节能装置A区(34)和节能装置B区(35)组成；所述的节能装置外壳(3)与节能装置内壳(4)之间是节能装置烟道(18)，节能装置外壳(3)的周围开有数个节能装置空气进口(5)与节能装置内壳(4)相连，并设置有节能装置热空气出口(8)与节能装置内壳(4)相连；在节能装置(A2)的下部设置有所述的数个节能装置空气进口(5)，上部设置有所述的节能装置热空气出口(8)，在节能装置(A2)的节能装置内壳(4)的内部设置有节能装置翅片热管(6)，所述的节能装置翅片热管(6)、节能装置A区(34)、节能装置B区(35)、节能装置热管(1)组成异形热管，节能装置热管(1)放入加热炉(A1)的排烟道内。

2.根据权利要求1所述的一种油田用环保、高效加热炉系统，其特征在于：所述的三通阀(A3)的主体为正方形，其三面的孔是圆柱体孔并焊接有法兰，在三通阀(A3)内部设置有能关闭侧孔和上孔的阀芯(33)，其外部设置有三通阀控制手柄(31)，三通阀(A3)的上部连接烟囱，三通阀(A3)的侧面用管道(A6)连接除尘器(A10)。

3.根据权利要求1所述的一种油田用环保、高效加热炉系统，其特征在于：所述的净化装置(A14、A21)的内部设置有净化装置吸附剂(21)和净化装置催化净化剂(22)。

4.根据权利要求1所述的一种油田用环保、高效加热炉系统，其特征在于：用所述的净化装置(A14、A21)进行两次净化，也就是在一级净化装置(A14)净化后再进行二级净化装置(A21)净化。

5.根据权利要求3所述的一种油田用环保、高效加热炉系统，其特征在于：所述的净化装置吸附剂(21)为催化剂床中的催化剂，催化剂为球形蜂窝状结构。

6.根据权利要求5所述的一种油田用环保、高效加热炉系统，其特征在于：所述的球形蜂窝状结构的球形直径为5-20cm，铺放厚度为2-3层。

7.根据权利要求3所述的一种油田用环保、高效加热炉系统，其特征在于：所述的净化装置催化净化剂(22)在其上部催化剂床中的催化剂为圆柱形蜂窝结构。

8.根据权利要求7所述的一种油田用环保、高效加热炉系统，其特征在于：所述的圆柱形蜂窝结构，其圆柱形直径为30-1000cm，长度为30-1000cm，其具有上下贯通的400-1000个直径为0.5-3.5cm的直孔。