CN220689348U - 一种油田加热炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种油田加热炉，包括燃烧机构、烟气输送机构、换热炉体、油管、升温室，所述升温室设置在换热炉体一端，所述燃烧机构设置在换热炉体另一端；所述油管穿入升温室进入换热炉体，再穿回；所述烟气输送机构一端与燃烧机构连通，另一端与升温室连通；所述烟气输送机构的管道与油管在换热炉体内交错；所述换热炉体中填充热媒；所述烟气输送机构一部分热管位于燃烧机构进气气路上。本实用新型充分利用烟气余热，实现能源效益最大化。

Description

一种油田加热炉

技术领域

本实用新型涉及加热炉技术领域，具体地说是一种油田加热炉。

背景技术

加热炉是油田生产中常用的一种设备。现有技术中，加热炉的燃烧器燃烧燃料产生热量，通过加热热媒达到对原油进行加热的目的。

为使原油迅速升温，燃烧器一直保持一定的燃烧功率，燃烧产生的烟气热量对热媒进行加热后，从烟囱排出的烟气仍旧保持较高的温度，烟气余温未被充分利用，是对能源的浪费。

公开(公告)号：CN217636815U，公开了一种高温烟气可利用型加热炉，包括筒体与加热炉主体，筒体下端设置有进烟口，筒体上端设置有排烟口，筒体内部中心处设置有内筒，内筒外侧壁与筒体之间设置有回热通道，回热通道顶部设置有风扇，回热通道底端设置有热量回流管，内筒内壁设置有铜片，铜片上方设置有铜管。

该发明回收的能量用与炉体保温，节约了能源消耗，但炉体保温对燃烧效率没有显著帮助。

公开(公告)号：CN114719623A，公开了加热炉系统、加热炉系统的燃烧及热量回收方法，涉及加热炉技术领域。利用压力进风单元提供增压助燃气，将增压助燃气和燃料混合后在加热炉辐射段的炉膛内带压燃烧，高温烟气流动速度较高形成湍流流动，增强了高温烟气与炉管之间的对流换热。在燃料迅速充分燃烧和高温烟气气流湍流流动的相互作用下，使得炉膛内的燃烧和换热过程更加高效。

该发明回收的能量用与炉体内气体对流，提升了加热炉体的速度，但对燃烧效率没有显著帮助。

公开(公告)号：CN216523163U，公开了一种可实现热量回收的冶炼加热炉，具体涉及冶炼炉技术领域，包括炉体，所述炉体一侧设置有第一回收箱，所述第一回收箱和炉体之间设置有第二回收箱，所述第一回收箱顶部设置有过滤箱，所述过滤箱顶部设置有气泵，所述气泵输入端和输出端均设置有输送管，所述第一回收箱内部设置有第一回收组件，所述第二回收箱内部设置有第二回收组件；所述第一回收组件包括水箱，所述水箱设置在第一回收箱的内部。

该现有技术将回收的能量存储起来，但再次使用这些能量时会因使用效率产生二次浪费。

总之，以上公开技术的技术方案以及所要解决的技术问题和产生的有益效果均与本实用新型不相同，针对本实用新型更多的技术特征和所要解决的技术问题以及有益效果，以上公开技术文件均不存在技术启示。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述缺陷，本实用新型的目的提出一种油田加热炉，解决现有技术中燃烧器的烟气余热未充分利用的技术问题。

为了达成上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种油田加热炉，包括燃烧机构、烟气输送机构、换热炉体、油管、升温室，所述升温室设置在换热炉体一端，所述燃烧机构设置在换热炉体另一端；

其特征在于，所述油管穿入升温室进入换热炉体，再穿回；所述烟气输送机构一端与燃烧机构连通，另一端与升温室连通；

所述烟气输送机构管道与油管在换热炉体内交错；所述换热炉体中填充热媒；

所述烟气输送机构一部分热管位于燃烧机构进气气路上，可以加热待燃烧气体，升温后的待燃烧气体燃烧效率高。

所述燃烧机构进气路上设置有还包括预混机构；

所述预混机构的一端设置有燃气入口和空气入口，用于使燃气与空气充分混合得到预混气体，所述预混机构的另一端与所述燃烧机构的进气口连通。

所述燃烧机构包括多孔介质燃烧器；

所述多孔介质燃烧器包括两层间隔设置的多孔介质，每层所述多孔介质分别设置点火针。

所述烟气输送机构包括第一烟道，所述第一烟道与所述燃烧机构连通，所述第一烟道包括依次连通的C形换热管、蓄热室和排烟管；

所述C形换热管和所述排烟管设置在所述换热炉体的内部，所述排烟管与烟囱连通，所述烟囱设置在升温室顶部；

所述蓄热室设置在所述预混机构的内腔。

所述烟气输送机构还包括第二烟道，所述第二烟道；

所述第二烟道包括依次连通的送烟管和升温室，所述送烟管另一端连接燃烧机构。

所述第一烟道的排烟管可以与烟囱直接连通，也可以通过升温室与烟囱连通。

所述油管设置在所述换热炉体的内部，包括原油入口与原油出口；所述原油入口与所述原油出口均穿过所述升温室的内腔。

所以所述烟囱上设置有辅助排出烟气的风机。

所述C形换热管包括多个分支管道，所述油管包括多个分支管道；

所述C形换热管的分支管道与所述油管的分支管道间隔穿插排列，所述油管的分支管道位于C形换热管相邻两个分支管道之间的上方。

所述油管的分支管道的外壁设置有环形翅片，所述C形换热管的分支管道的外壁设置有环形翅片。

所述预混机构在燃气入口和空气入口的一端的内壁上，设置有多块导风板，所述导风板呈鱼骨排列，形成的开口朝向燃气入口和空气入口。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

1)在燃烧机构的前端设置预混机构，燃气和空气进入预混机构，预混机构内置第一烟道的蓄热室，通过蓄热室散发的热量，对燃气与空气的混合气体进行预热，有助于燃气充分燃烧，减少氮氧化合物的产生；

2)在原油入口和原油出口设置升温室，升温室与烟气输送机构连通，利用烟气对原油入口处的原油进行预热，对原油出口处的原油进行继续升温，以达到更好的加热效果；

3)充分利用烟气余热，实现能源效益最大化。

附图说明

图1是本实用新型一种油田加热炉的结构示意图；

图2是图1中A-A处的剖视图；

图3是图1中B-B处的剖视图；

图4是图2中C处的局部放大图。

图中：1、油田加热炉；11、导风板；2、燃烧机构；21、点火针；22、多孔介质；3、烟气输送机构；31、第一烟道；311、C形换热管；312、蓄热室；313、排烟管；32、第二烟道；321、送烟管；322、升温室；33、烟囱；34、风机；4、预混机构；5、换热炉体；6、燃气入口；7、空气入口；8、油管；81、原油入口；82、原油出口；83、环形翅片。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：

请参阅图1-图3，一种油田加热炉，包括燃烧机构2、烟气输送机构3、换热炉体5、油管8、升温室322，所述升温室设置在换热炉体一端，所述燃烧机构2设置在换热炉体另一端；

所述油管8穿入升温室322进入换热炉体5，再穿回，所述烟气输送机构3一端与燃烧机构2连通，另一端与升温室322连通；使高温废气可以将升温室322中油管8中的原油预热降低黏度，并使原油在输出前再被加热一次；

所述烟气输送机构3管道与油管8在换热炉体8内交错，所述换热炉体5中填充热媒，所述热媒可以是水或者其他比热容高的液体；

所述燃烧机构2热气出口与烟气输送机构3连通，所述烟气输送机构3一部分热管位于燃烧机构2进气气路上，可以加热待燃烧气体；

所述燃烧机构2包括燃烧器，所述燃烧器燃烧产生的烟气流经烟气输送机构3，所述烟气输送机构3的部分管道置于换热炉体5的内部，热媒浸没该部分管道和油管8，烟气的热量对热媒进行加热，进而热媒对油管8中的原油进行加热；为实现烟气热量的充分利用。

该油田加热炉1还包括预混机构4。

所述预混机构4的一端设置有燃气入口6和空气入口7，用于使燃气与空气充分混合得到预混气体，预混机构4的另一端与所述燃烧机构2的进气口连通，预混气体通过进气口进入燃烧机构2，并在燃烧机构2中燃烧。

所述燃烧机构2为多孔介质燃烧器。近年来，随着多孔介质燃烧技术的发展，越来越多的油田加热炉中应用多孔介质燃烧技术。多孔介质燃烧是一种燃气和空气在介质内部反应的燃烧方式，与扩散式燃烧相比，这种方式燃烧速率高，稳定性好，析热均匀，无局部高温，氮氧化物排放低，能量密度高，负荷调节范围大，设备体积小，节能效果明显。

所述多孔介质燃烧器包括两层间隔设置的多孔介质22，每层所述多孔介质22分别设置点火针21。预混气体在第一层多孔介质燃烧后，未燃烧的预混气体以及产生的一氧化碳等可燃气体在第二层多孔介质的燃烧。一方面能使预混气体燃烧更充分获得更多热量，另一方面能降低一氧化碳、氮氧化物的排放量。

所述燃烧机构2与烟气输送机构3连通，所述烟气输送机构3包括第一烟道31，所述第一烟道31与所述燃烧机构2的燃烧面连通，燃烧机构2燃烧产生的烟气排入所述第一烟道31。

所述第一烟道31包括依次连通的C形换热管311、蓄热室312和排烟管313，所述C形换热管311和所述排烟管313设置在所述换热炉体5的内部，所述排烟管313与烟囱33连通，所述蓄热室312设置在所述预混机构4的内腔。烟气先经过C形换热管311对热媒进行加热，再进入蓄热室312，预混机构4中的预混气体与蓄热室312的外壁接触，预混气体得以升温，烟气最后经过排烟管313继续对热媒进行加热后，排入烟囱33。

所述烟气输送机构3还包括第二烟道32，所述第二烟道32也与所述燃烧机构2的燃烧面连通；所述第二烟道32包括依次连通的送烟管321和升温室322。所述送烟管321设置在所述换热炉体5的内部，所述升温室322与烟囱33连通；

所述第一烟道31的排烟管313可以与烟囱33直接连通，也可以通过升温室322与烟囱33连通；

所述油管8设置在所述换热炉体5的内部，包括原油入口81与原油出口82；所述原油入口81与所述原油出口82均穿过所述升温室322的内腔。

烟气经过送烟管321，对热媒进行加热，再进入升温室322，升温室322中的烟气一方面预热原油入口81处的原油，使原油升温后黏度降低，有利于在弯曲的油管8中流动，另一方面对原油出口82的原油进行二次升温，使原油以更高的温度输出。

由于第一烟道31具有多个弯折处，烟气的流动会受到阻碍，所以所述烟囱33上设置有辅助排出烟气的风机34。

本实施例的另一种实施方法，所述烟气输送机构3包括烟室，所述烟室的一端连通所述燃烧机构2的燃烧面，另一端连通所述第一烟道31和第二烟道32。

本实施例在燃烧机构2的前端设置预混机构4，燃气和空气进入预混机构4后充分混合，预混机构4内置第一烟道31的蓄热室312，通过蓄热室312散发的热量，对燃气与空气的混合气体进行预热，有助于燃气充分燃烧，减少氮氧化合物的产生。进一步的，在原油入口81和原油出口82设置升温室322，升温室322与烟气输送机构3连通，利用烟气对原油入口81处的原油进行预热，对原油出口82处的原油进行继续升温，以达到更好的加热效果。本实施例能充分利用烟气余热，实现能源效益最大化。

实施例2：

请参阅图2-图4，实施例2与实施例1的区别是：

所述C形换热管311包括多个分支管道，所述油管8包括多个分支管道；所述C形换热管311的分支管道与所述油管8的分支管道间隔穿插排列，所述油管8的分支管道位于C形换热管311相邻两个分支管道之间的上方。

所述油管8的分支管道的外壁设置有环形翅片83。所述C形换热管311的分支管道的外壁设置有环形翅片。

首先，C形换热管311放热、油管8吸热，二者穿插排列的加热效果更好；其次，在高温下的热媒产生热对流，油管8位于C形换热管311的上方更有利于油管8接触到升温后的热媒；再者，环形翅片能增加二者接触热媒的面积，有利于加快热交换的速度。

所述预混机构4在燃气入口6和空气入口7的一端的内壁上，设置有多块导风板11，所述导风板11呈鱼骨排列，形成的开口朝向燃气入口6和空气入口7，通过导风板11增加燃气和空气之间的碰撞，扰乱气流，可达到燃气和空气充分混合的目的。

本实施例的另一种实施方法，所述蓄热室312的内壁和/或内腔中设置蓄热层，可以使蓄热室312的外壁保持在一定温度上，有利于持续对预混气体进行预热。

本申请中凡是没有展开论述的零部件本身、本申请中的各零部件连接方式均属于本技术领域的公知技术。直接应用即可，不再赘述。

在本实用新型中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种油田加热炉，包括燃烧机构、烟气输送机构、换热炉体、油管、升温室，所述升温室设置在换热炉体一端，所述燃烧机构设置在换热炉体另一端；

其特征在于，所述油管穿入升温室进入换热炉体，再穿回；所述烟气输送机构一端与燃烧机构连通，另一端与升温室连通；

所述烟气输送机构的管道与油管在换热炉体内交错；所述换热炉体中填充热媒；所述烟气输送机构一部分热管位于燃烧机构进气气路上。

2.根据权利要求1所述的一种油田加热炉，其特征在于，所述燃烧机构进气路上设置有还包括预混机构；

所述预混机构的一端设置有燃气入口和空气入口，用于使燃气与空气充分混合得到预混气体，所述预混机构的另一端与所述燃烧机构的进气口连通。

3.根据权利要求1所述的一种油田加热炉，其特征在于，所述燃烧机构包括多孔介质燃烧器；

所述多孔介质燃烧器包括两层间隔设置的多孔介质，每层所述多孔介质分别设置点火针。

4.根据权利要求2所述的一种油田加热炉，其特征在于，所述烟气输送机构包括第一烟道，所述第一烟道与所述燃烧机构连通，所述第一烟道包括依次连通的C形换热管、蓄热室和排烟管；

所述C形换热管和所述排烟管设置在所述换热炉体的内部，所述排烟管与烟囱连通，所述烟囱设置在升温室顶部；

所述蓄热室设置在所述预混机构的内腔。

5.根据权利要求1所述的一种油田加热炉，其特征在于，所述烟气输送机构还包括第二烟道；

所述第二烟道包括依次连通的送烟管和升温室，所述送烟管另一端连接燃烧机构。

6.根据权利要求4所述的一种油田加热炉，其特征在于，所述第一烟道的排烟管可以与烟囱直接连通，也可以通过升温室与烟囱连通。

7.根据权利要求1所述的一种油田加热炉，其特征在于，所述油管设置在所述换热炉体的内部，包括原油入口与原油出口；所述原油入口与所述原油出口均穿过所述升温室的内腔。

8.根据权利要求4所述的一种油田加热炉，其特征在于，所述烟囱上设置有辅助排出烟气的风机。

9.根据权利要求4所述的一种油田加热炉，其特征在于，所述C形换热管包括多个分支管道，所述油管包括多个分支管道；

所述C形换热管的分支管道与所述油管的分支管道间隔穿插排列，所述油管的分支管道位于C形换热管相邻两个分支管道之间的上方。

10.根据权利要求9所述的一种油田加热炉，其特征在于，所述油管的分支管道的外壁设置有环形翅片，所述C形换热管的分支管道的外壁设置有环形翅片。

11.根据权利要求2所述的一种油田加热炉，其特征在于，所述预混机构在燃气入口和空气入口的一端的内壁上，设置有多块导风板，所述导风板呈鱼骨排列，形成的开口朝向燃气入口和空气入口。