CN206861887U - 一体化真空相变水套加热炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于油、气生产集输设备领域，具体涉及一种一体化真空相变水套加热炉。一体化真空相变水套加热炉，包括加热炉体、控制室和加热系统，还包括有燃气净化系统和两相分离器，所述的加热炉体为真空炉体，所述的燃气净化系统的燃气出口连接加热炉体内的燃气进管口，燃气净化系统的燃气进口与两相分离器燃气出口连接，两相分离器与加热炉体内的液体出口连接，所述的加热炉体外连接控制室和加热系统。该加热炉解决了现有加热炉按压力容器管理工作量大、运行热效率低、燃气中油水杂质影响正常使用和燃气无法计量、节能和安全保护不符合现有标准等问题。

Description

一体化真空相变水套加热炉

技术领域

本实用新型属于油、气生产集输设备领域，具体涉及一种一体化真空相变水套加热炉。

背景技术

油田原油生产加热使用的水套加热炉由壳体、火筒、烟管、燃烧器等组成。燃料在火筒和烟管及燃烧器组成的燃烧系统内燃烧，加热壳体呢的水形成水蒸气对盘管换热，间接加热盘管内的油井产出物，避免了燃料燃烧火焰直接加热盘管容易造成火灾事故的安全隐患。目前这种水套加热炉存在以下问题：一是管理工作量大，费用高，水套加热炉壳体工作时承压，需要按压力容器管理，很多水套加热炉常年使用造成水汽蒸发损失严重，热量损耗大；二是运行热效率低，燃料浪费严重，配置的燃烧器不能进行自动配风及燃烧负荷自动调节，燃烧效率和运行效率都较低；三是存在安全隐患，特别是计量站加热炉使用从外输干线分离的伴生气作燃料，由于油井产液量和液气比波动，造成分离器分离效果差，由于燃料气中含油水杂质较多，流量计经常出现故障，燃气计量难以正常进行，给节能考核和生产管理带来困难，无法满足国家、行业在安全、环保、节能方面的现行标准要求。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术中存在的问题提供一种一体化真空相变水套加热炉，该加热炉解决了现有加热炉按压力容器管理工作量大、运行热效率低、燃气中油水杂质影响正常使用和燃气无法计量、节能和安全保护不符合现有标准等问题，该加热炉安全可靠、节能环保。

本实用新型的技术方案是：

一体化真空相变水套加热炉，包括加热炉体、控制室和加热系统，还包括有燃气净化系统和两相分离器，所述的加热炉体为真空炉体，所述的燃气净化系统的燃气出口连接加热炉体内的燃气进管口，燃气净化系统的燃气进口与两相分离器燃气出口连接，两相分离器与加热炉体内的液体出口连接，所述的加热炉体外连接控制室和加热系统；

所述的燃气净化系统包括燃气净化装置和燃气净化系统控制箱，所述的燃气净化装置包括设在燃气出口处的液滴沉降管束、与液滴沉降管束顶端相连的捕雾器、设在液滴沉降管束底端的储液器和与储液器连通的排液泵，储液器上设置有控制燃气通断的紧急切断阀，所述捕雾器设置在液滴沉降管束的主管道与燃气出口之间，所述储液器设有伴热保温装置，液滴沉降管束的管径均小于150mm；

所述的加热炉体内上部设置有加热盘管，加热炉体内下部设置有火筒14和烟管，烟管与加热炉体外部的烟囱连接，所述的加热炉体上设置有压力表、压力变送器、氧量传感器和真空放散安全阀；

所述的加热系统包括燃烧器和加热系统控制箱，燃烧器与火筒连接。

具体的，所述捕雾器由罐体以及设置在罐体内的液滴聚集层组成，所述液滴聚集层包括多层金属丝网，所述多层金属丝网沿竖直方向平行分布在罐体内壁，相邻的金属丝网间设置导流槽，导流槽为内凹圆片状。

具体的，所述的燃气净化系统的燃气出口处设置有流量计。

具体的，所述的储液器上设置有液位变送器。

具体的，所述的加热炉体内的液体出口处设置有温度变送器器。

具体的，加热盘管采用组装式结构。

具体的，所述的燃烧器为全自动燃烧器，包括火焰检测器、燃气量调节装置、风量调节装置和燃气检漏装置。

具体的，所述的加热炉体的工作压力大于或等于0.1MPa。

具体的，所述的加热盘管容积大于或者等于0.03m³且内直径大于或者等于150mm。

本实用新型中所述的燃料气净化装置具有如下优点：1、液位超上限时，控制系统自动关断燃气切断阀，避免液体流入燃气管线，保护燃烧器安全。2、多层金属丝网沿竖直方向平行分布在罐体内壁，捕雾器在对雾气中的液滴进行凝结汇集的同时，还能实现对雾气进行气液分离的目的。3、相邻的金属丝网间设置导流槽，可以在导流的同时减缓液滴流速，明显改善金属丝网的净化分离效果。4、燃料气净化装置采用管束结构，管径均小于150mm，不属于力容器管理范围。5、储液器液位达到一定程度后，排液泵会自动把残液排入外输干线。6、储液器采取了保温伴热措施，燃气净化装置冬季也能正常运行。

本实用新型的有益效果是：1、采用低温真空相变水套炉结构；真空放散安全阀提供机械安全保护；炉体压力、温度、液位三参数电子实时监控，加热炉出现超限状态时立即自动停炉保护；2、全自动燃烧器设置有火焰检测、熄火保护以及燃气电磁阀检漏保护，其保证了燃烧系统安全可靠，全自动燃烧器还设置风量调节装置，能够自动配风提高燃气燃烧效率和降低烟气排放损失，同时降低了co2排放；3、燃气净化系统储液罐上的液位变送器可适时对液位进行检测，超过极限液位后自动切断燃气供应，消除了油水杂质进入加热炉燃烧系统带来的安全隐患；4、燃料气净化装置积液带压排放进入外输干线，杜绝了就地排放带来的安全隐患。5、加热炉出口设置温度变送器器可对温度进行实时控制，从而可控制燃烧负荷避免了燃气浪费；6通过氧量传感器可对烟气氧量检测，即可闭环控制燃烧器配风量，降低了过剩空气系数，确保加热炉一直高效运行；7燃气净化系统净化出来的油水积液带压排放进入外输干线，杜绝了就地排放带来的安全隐患和环境污染。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2为燃气净化装置结构示意图；

其中箭头表示水流或者是燃气流动的方向。

1 加热炉体 2 加热盘管 3控制室 4加热系统控制箱 5燃气净化系统控制箱6压力表 7压力变送器 8 氧量传感器 9两相分离器 10储液器 11流量计 12液位变送器 13温度变送器 14火筒 15烟管 16烟囱 17捕雾器 18液滴沉降管束 19紧急切断阀。

具体实施方式

如图1所示为一体化真空相变水套加热炉的结构示意图，包括加热炉体1、控制室和加热系统，所述的加热炉体1的工作压力大于或等于0.1MPa。还包括有燃气净化系统和两相分离器9，所述的加热炉体1为真空炉体，所述的燃气净化系统的燃气出口连接加热炉体内的燃气进管口，所述的燃气净化系统的燃气出口处设置有流量计11。燃气净化系统的燃气进口与两相分离器9燃气出口连接，两相分离器9与加热炉体1内的液体出口连接，所述的加热炉体1内的液体出口处设置有温度变送器器13，所述的加热炉体1外连接控制室3和加热系统。

所述的燃气净化系统包括燃气净化装置和燃气净化系统控制箱5，所述的燃气净化装置包括设在燃气出口处的液滴沉降管束18、与液滴沉降管束18顶端相连的捕雾器17、设在液滴沉降管束18底端的储液器10和与储液器10连通的排液泵，储液器10上设置有控制燃气通断的紧急切断阀19，所述捕雾器17设置在液滴沉降管束18的主管道与燃气出口之间，所述储液器10设有伴热保温装置，液滴沉降管束18的管径均小于150mm，储液器10上设置有液位变送器12。所述捕雾器17由罐体以及设置在罐体内的液滴聚集层组成，所述液滴聚集层包括多层金属丝网，所述多层金属丝网沿竖直方向平行分布在罐体内壁，相邻的金属丝网间设置导流槽，导流槽为内凹圆片状。

所述的加热炉体1内上部设置有加热盘管2，加热盘管2采用组装式结构，所述的加热盘管2容积大于或者等于0.03m³且内直径大于或者等于150mm。加热炉体1内下部设置有火筒14和烟管15，烟管15与加热炉体1外部的烟囱16连接，所述的加热炉体1上设置有压力表6、压力变送器7、氧量传感器8和真空放散安全阀。

所述的加热系统包括燃烧器和加热系统控制箱4，燃烧器与火筒14连接。所述的燃烧器为全自动燃烧器，包括火焰检测器、燃气量调节装置、风量调节装置和燃气检漏装置。

本实用新型所提供的一体化真空相变水套加热炉的工作原理是：在密闭的真空加热炉体1内，水吸收燃气燃烧产生的热量汽化蒸发，加热盘管2在加热炉体1上部汽相空间吸收水蒸气的汽化潜热，水蒸气释放潜热后冷凝回落至液相空间被再次加热蒸发汽化，油井产物通过加热盘管2带走热量，由此形成动态热平衡，使壳体内表压始终维持在0 MPa以下。

正常工作时，壳体内压力低于大气压力,彻底解除了加热炉体1的爆炸危险，中间介质在密闭空间工作，正常运行状态下无须补充，避免了壳体内壁氧化腐蚀。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (9)

1.一体化真空相变水套加热炉，包括加热炉体（1）、控制室和加热系统，其特征在于，还包括有燃气净化系统和两相分离器（9），所述的加热炉体（1）为真空炉体，所述的燃气净化系统的燃气出口连接加热炉体内的燃气进管口，燃气净化系统的燃气进口与两相分离器（9）燃气出口连接，两相分离器（9）与加热炉体（1）内的液体出口连接，所述的加热炉体（1）外连接控制室（3）和加热系统；

所述的燃气净化系统包括燃气净化装置和燃气净化系统控制箱（5），所述的燃气净化装置包括设在燃气出口处的液滴沉降管束（18）、与液滴沉降管束（18）顶端相连的捕雾器（17）、设在液滴沉降管束（18）底端的储液器（10）和与储液器（10）连通的排液泵，储液器（10）上设置有控制燃气通断的紧急切断阀（19），所述捕雾器（17）设置在液滴沉降管束（18）的主管道与燃气出口之间，所述储液器（10）设有伴热保温装置，液滴沉降管束（18）的管径均小于150mm；

所述的加热炉体（1）内上部设置有加热盘管（2），加热炉体（1）内下部设置有火筒（14）和烟管（15），烟管（15）与加热炉体（1）外部的烟囱（16）连接，所述的加热炉体（1）上设置有压力表（6）、压力变送器（7）、氧量传感器（8）和真空放散安全阀；

所述的加热系统包括燃烧器和加热系统控制箱（4），燃烧器与火筒（14）连接。

2.根据权利要求1所述一体化真空相变水套加热炉，其特征在于，所述捕雾器（17）由罐体以及设置在罐体内的液滴聚集层组成，所述液滴聚集层包括多层金属丝网，所述多层金属丝网沿竖直方向平行分布在罐体内壁，相邻的金属丝网间设置导流槽，导流槽为内凹圆片状。

3.根据权利要求1所述一体化真空相变水套加热炉，其特征在于，所述的燃气净化系统的燃气出口处设置有流量计（11）。

4.根据权利要求1所述一体化真空相变水套加热炉，其特征在于，所述的储液器（10）上设置有液位变送器（12）。

5.根据权利要求1所述一体化真空相变水套加热炉，其特征在于，所述的加热炉体（1）内的液体出口处设置有温度变送器（13）。

6.根据权利要求1所述一体化真空相变水套加热炉，其特征在于，加热盘管（2）采用组装式结构。

7.根据权利要求1所述一体化真空相变水套加热炉，其特征在于，所述的燃烧器为全自动燃烧器，包括火焰检测器、燃气量调节装置、风量调节装置和燃气检漏装置。

8.根据权利要求1所述一体化真空相变水套加热炉，其特征在于，所述的加热炉体（1）的工作压力大于或等于0.1MPa。

9.根据权利要求1所述一体化真空相变水套加热炉，其特征在于，所述的加热盘管2容积大于或者等于0.03m³且内直径大于或者等于150mm。