CN111717553A - 一种储油罐加热系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种储油罐加热系统，包括循环管路，循环管路上设置有用于对储油罐内的原油加热的加热盘管，循环管路内流动有循环介质，循环管路上安装有用于对循环介质加热的加热模块，加热模块包括太阳能加热单元、储能加热单元和电加热单元；其中太阳能加热单元和电加热单元沿循环介质流动方向依次布置在循环管路上；储能加热单元通过管道旁路连接在循环管路上，循环介质通过管道旁路流经储能加热单元后再次流入循环管路，流向太阳能加热单元。本系统采用光热、储能、电加热等各种节能、环保的加热设备，可以充分利用光热资源以及用电低谷时段的电价优势，将热能按照用户要求存储在系统中，达到节能降耗，优化用电目的。

Description

一种储油罐加热系统

技术领域

本发明涉及储油加热技术领域，具体涉及一种储油罐加热系统。

背景技术

目前，国内常用的储油罐加热方式主要有种，分别为空气源热泵、电加热棒加热、天然气加热及太阳能自控加热，新兴的加热方式有种，储能加热及PTC陶瓷加热。

但是，目前这些加热方式多采用单独加热的方式对储油罐进行加热，操作控制不方便，自动化程度较低，且不够节能环保。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种储油罐加热系统，综合利用光热、电热、储能等多种能源供给方式，形成的一套综合能源加热系统。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

一种储油罐加热系统，包括循环管路，所述循环管路上设置有用于对储油罐内的原油加热的加热盘管，所述循环管路内流动有循环介质，所述循环管路上安装有用于对循环介质加热的加热模块，所述加热模块包括太阳能加热单元、储能加热单元和电加热单元；其中

所述太阳能加热单元和电加热单元沿所述循环介质流动方向依次布置在所述循环管路上；

所述储能加热单元通过管道旁路连接在所述循环管路上，所述循环介质通过管道旁路流经储能加热单元后再次流入循环管路，流向所述太阳能加热单元。

进一步，所述管道旁路包括进液管路和出液管路，所述进液管路和出液管路上均安装有储热阀；并联在所述进液管路和出液管路之间的循环管路上安装有直通阀；

所述储热阀和直通阀均与控制室控制连接。

进一步，所述循环管路流入太阳能加热单元前的一段上安装有循环泵，所述循环泵与控制室信号连接。

进一步，所述出液管路通过三通接头连接有补液管路，所述补液管路与补液罐连通，所述三通接头与储热阀的出液端连通。

进一步，所述补液管路上安装有补液泵，所述补液泵与控制室控制连接。

进一步，所述循环管路上安装有温度检测模块、水压检测模块和热量检测模块，所述温度检测模块、水压检测模块和热量检测模块均与控制室信号连接。

进一步，所述储能加热单元和电加热单元均安装在一撬装房内，所述太阳能加热单元设置在所述撬装房顶部；其中

所述太阳能加热单元包括多块太阳能集热器；

所述储能加热单元包括储热罐、存储在所述储热罐内的储热介质以及密封插设在所述储热罐内的电加热棒，所述储热罐与管道旁路连通；

所述电加热单元包括多个PTC陶瓷加热器，多个PTC陶瓷加热器沿循环管路布置；

所述电加热棒和PTC陶瓷加热器均与控制室控制连接。

进一步，所述循环介质和储热介质为水或乙二醇溶液。

进一步，所述太阳能集热器通过太阳能支架安装在所述撬装房顶部；所述太阳能支架包括底板和转动安装在所述底板上的安装架，所述底板与所述安装架之间通过倾角调整组件连接；

所述底板通过螺栓固定在所述撬装房顶部。

进一步，所述倾角调整组件包括多个倾角调整单元，所述倾角调整单元包括丝杆滑台和一端转动安装在所述丝杆滑台上的支杆，所述支杆的顶端与所述安装架的活动侧转动连接，所述底板上设置有安装槽，所述丝杆滑台安装在所述安装槽内；

所述安装架的一侧通过合页与所述底板转动连接。

本发明的有益效果体现在：

本系统采用光热、储能、电加热等各种节能、环保的加热设备，可以充分利用光热资源以及用电低谷时段的电价优势，将热能按照用户要求存储在系统中，达到节能降耗，优化用电目的，为用户带来切实的经济、社会利益。本加热系统能够快速、高效、安全地完成对储油罐的加热工作，达到确保拉油的基本生产目标。

进一步，本系统通过数据采集、分析、云计算等，能够自动生成运行程序，并可通过远传控制，实现节能降费、云数据共享、无人值守等更卓越的管理目标，满足油田生产管理智能高效的经营理念。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明一种储油罐加热系统的结构示意图；

图2为本发明一种储油罐加热系统的储能加热单元的结构示意图；

图3为本发明一种储油罐加热系统的太阳能加热单元的结构示意图；

图4为本发明一种储油罐加热系统的太阳能支架的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

如图1-图4所示，本发明的一种储油罐加热系统，包括循环管路2，循环管路2上设置有用于对储油罐1内的原油加热的加热盘管，循环管路2内流动有循环介质，循环管路2上安装有用于对循环介质加热的加热模块，加热模块包括太阳能加热单元3、储能加热单元4和电加热单元5；其中太阳能加热单元3和电加热单元5沿循环介质流动方向依次布置在循环管路2上；储能加热单元4通过管道旁路6连接在循环管路2上，循环介质通过管道旁路6流经储能加热单元4后再次流入循环管路2，流向太阳能加热单元3。循环管路2流入太阳能加热单元3前的一段上安装有循环泵9，循环泵9与控制室控制连接。循环泵9为循环介质在循环管路2内的流动提供动力。

具体的，管道旁路6包括进液管路和出液管路，进液管路和出液管路上均安装有储热阀7；并联在进液管路和出液管路之间的循环管路2上安装有直通阀8；储热阀7和直通阀8均与控制室控制连接。

进一步，出液管路通过三通接头连接有补液管路10，补液管路10与补液罐11连通，三通接头与储热阀7的出液端连通。补液管路10上安装有补液泵12，补液泵12与控制室控制连接。补液管路10用于为循环管路2内补充循环介质。

同时，为远程监控本加热系统的工作状态，循环管路2上安装有温度检测模块13、水压检测模块14和热量检测模块15，温度检测模块13、水压检测模块14和热量检测模块15均与控制室信号连接。温度检测模块13、水压检测模块14和热量检测模块15将采集的数据传输到控制室，工作人员在控制室内即可监控并手动远程调控整个管路系统的工作状态。控制室内设置有控制器，控制器可以根据温度检测模块13、水压检测模块14和热量检测模块15采集的数据对循环泵9、储热阀7、直通阀8以及补液泵12进行控制，自动调控整个加热系统的状态，实现无人值守的管理目标。

进一步，为使本加热系统的加热模块安装方便，结构紧凑，将储能加热单元4和电加热单元5均安装在一撬装房内，太阳能加热单元3设置在撬装房顶部。安装施工时，只需要用吊装设备将撬装房吊装安装以后，再将储能加热单元4、电加热单元5和太阳能加热单元3依次安装，通过循环管路2与储油罐1连通，安装方便快捷，减少施工工序。其中，太阳能加热单元3包括多块太阳能集热器24；储能加热单元4包括储热罐16、存储在储热罐16内的储热介质以及密封插设在储热罐16内的电加热棒17，储热罐16与管道旁路6连通，电加热棒17将储热罐16内的储热介质加热，储热介质储存热量，在用电高峰期时接入循环管路2对储油罐1内的原油加热；电加热单元5包括多个PTC陶瓷加热器，多个PTC陶瓷加热器沿循环管路2布置；电加热棒17和PTC陶瓷加热器均与控制室控制连接。本实施例中，为节约成本，便于获取和储存，循环介质和储热介质为水；或者，为了在低温环境下使用，循环介质和储热介质可以采用乙二醇溶液。

在21:00-7:00阶段属于用电低谷阶段，此时电加热棒17通电，将储热罐16内的储热介质加热到95℃。在16:00-21:00时段，属于用电高峰期间，在满足保温最低要求的前提下，启用储热罐16内的热能对原油加热保温。启用储能加热单元4时，将储热阀7打开，将直通阀8关闭。

进一步，太阳能集热器24通过太阳能支架25安装在撬装房顶部。太阳能支架25包括底板19和通过合页转动安装在底板19上的安装架20，底板19与安装架20之间通过倾角调整组件连接；底板19通过螺栓固定在撬装房顶部。倾角调整组件包括多个倾角调整单元，倾角调整单元包括丝杆滑台21和一端转动安装在丝杆滑台21上的支杆22，支杆22的顶端与安装架20的活动侧转动连接，底板19上设置有安装槽23，丝杆滑台21安装在安装槽23内。丝杆滑台21与控制室内的控制器信号连接，控制器控制丝杆滑台21在不同的时间处于不同的位置状态，通过支杆22调整安装架20的倾斜角度，从而使太阳能集热器能够尽可能的提高集热效率。

本系统将各种能源的利用采用动态调用，在7:00-16:00时段，光热资源比较充沛，在满足储油要求的前提下将光热储存到油罐中，在这一时段，不动用储热罐内储热介质所储热能，进一步提高光热利用价值。在16:00-21:00时段，属于用电高峰期间，在满足保温最低要求的前提下，启用储热罐内储热介质的热能对原油加热保温，符合保温最低要求时，停止储热循环。在21:00-7:00阶段属于用电低谷阶段，这一时段除实现对原油保温外，还需将储热罐内储热介质的温度提升到95℃，为用电高峰(16:00-21:00)储能；这一时段对原油的保温则控制在保温的上限，利用好峰谷电价差。不论在哪一时段，只要有拉油要求的提前时段内，都会启动系统全部资源提升油温到拉油所要求的温度上。

本发明热能部分分为储热单元，用于特定时间阶段的保温；太阳能加热单元时刻都参与供热循环，由太阳能加热单元绝热特性所决定。当光热不足以满足对原油加热的前提下，经电加热单元再次加热后进入储油罐，间接利用光热，实现节能。

本发明采用了储热循环和直通循环，保温状态时储热利用有着严格的时间限制，对原油保温依靠储热来实现；其他时段，太阳能加热单元与电加热单元直接参与循环，避免在非用电谷时对储热罐进行加热，充分利用好谷时电价差同时为消峰平谷做贡献。

本系统通电后，系统自行进入保温阶段，根据不同时间段采用上述相应的保温方式。

综上所述，本系统采用光热、储能、电加热等各种节能、环保的加热设备，可以充分利用光热资源以及用电低谷时段的电价优势，将热能按照用户要求存储在系统中，达到节能降耗，优化用电目的，为用户带来切实的经济、社会利益。本加热系统能够快速、高效、安全地完成对储油罐的加热工作，达到确保拉油的基本生产目标。

进一步，本系统通过数据采集、分析、云计算等，能够自动生成运行程序，并可通过远传控制，实现节能降费、云数据共享、无人值守等更卓越的管理目标，满足油田生产管理智能高效的经营理念。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种储油罐加热系统，包括循环管路(2)，所述循环管路(2)上设置有用于对储油罐(1)内的原油加热的加热盘管，所述循环管路(2)内流动有循环介质，所述循环管路(2)上安装有用于对循环介质加热的加热模块，其特征在于：所述加热模块包括太阳能加热单元(3)、储能加热单元(4)和电加热单元(5)；其中

所述太阳能加热单元(3)和电加热单元(5)沿所述循环介质流动方向依次布置在所述循环管路(2)上；

所述储能加热单元(4)通过管道旁路(6)连接在所述循环管路(2)上，所述循环介质通过管道旁路(6)流经储能加热单元(4)后再次流入循环管路(2)，流向所述太阳能加热单元(3)。

2.根据权利要求1所述的一种储油罐加热系统，其特征在于：所述管道旁路(6)包括进液管路和出液管路，所述进液管路和出液管路上均安装有储热阀(7)；并联在所述进液管路和出液管路之间的循环管路(2)上安装有直通阀(8)；

所述储热阀(7)和直通阀(8)均与控制室控制连接。

3.根据权利要求2所述的一种储油罐加热系统，其特征在于：所述循环管路(2)流入太阳能加热单元(3)前的一段上安装有循环泵(9)，所述循环泵(9)与控制室控制连接。

4.根据权利要求2所述的一种储油罐加热系统，其特征在于：所述出液管路通过三通接头连接有补液管路(10)，所述补液管路(10)与补液罐(11)连通，所述三通接头与储热阀(7)的出液端连通。

5.根据权利要求4所述的一种储油罐加热系统，其特征在于：所述补液管路(10)上安装有补液泵(12)，所述补液泵(12)与控制室控制连接。

6.根据权利要求1所述的一种储油罐加热系统，其特征在于：所述循环管路(2)上安装有温度检测模块(13)、水压检测模块(14)和热量检测模块(15)，所述温度检测模块(13)、水压检测模块(14)和热量检测模块(15)均与控制室信号连接。

7.根据权利要求1所述的一种储油罐加热系统，其特征在于：所述储能加热单元(4)和电加热单元(5)均安装在一撬装房内，所述太阳能加热单元(3)设置在所述撬装房顶部；其中

所述太阳能加热单元(3)包括多块太阳能集热器(24)；

所述储能加热单元(4)包括储热罐(16)、存储在所述储热罐(16)内的储热介质以及密封插设在所述储热罐(16)内的电加热棒(17)，所述储热罐(16)与管道旁路(6)连通；

所述电加热单元(5)包括多个PTC陶瓷加热器，多个PTC陶瓷加热器沿循环管路(2)布置；

所述电加热棒(17)和PTC陶瓷加热器均与控制室控制连接。

8.根据权利要求7所述的一种储油罐加热系统，其特征在于：所述循环介质和储热介质为水或乙二醇溶液。

9.根据权利要求7所述的一种储油罐加热系统，其特征在于：所述太阳能集热器(24)通过太阳能支架(25)安装在所述撬装房顶部；所述太阳能支架(25)包括底板(19)和转动安装在所述底板(19)上的安装架(20)，所述底板(19)与所述安装架(20)之间通过倾角调整组件连接；

所述底板(19)通过螺栓固定在所述撬装房顶部。

10.根据权利要求9所述的一种储油罐加热系统，其特征在于：所述倾角调整组件包括多个倾角调整单元，所述倾角调整单元包括丝杆滑台(21)和一端转动安装在所述丝杆滑台(21)上的支杆(22)，所述支杆(22)的顶端与所述安装架(20)的活动侧转动连接，所述底板(19)上设置有安装槽(23)，所述丝杆滑台(21)安装在所述安装槽(23)内；

所述安装架(20)的一侧通过合页与所述底板(19)转动连接。

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