加熱爐是原油在加工、儲(chǔ)存和運(yùn)輸過程中保持一定溫度不凝結(jié)的作用。根據(jù)管道內(nèi)原油加熱溫度的規(guī)定,原油的加熱溫度不應(yīng)超過初沸點(diǎn)。對于熱負(fù)荷條件下的石油生產(chǎn),需要增加原油流量。因此,爐子必須在很小的溫度上升,以在流量下運(yùn)行。這需要具有大液體處理能力的連續(xù)爐的工作能力。
二、真空加熱爐工作原理
真空加熱爐系統(tǒng)主要由爐體及其他輔助設(shè)備組成。它的工作原理是:利用熱煙氣燃燒產(chǎn)生的熱氣,通過火源和煙管的輻射傳遞熱量。并產(chǎn)生蒸汽,蒸汽沸騰,將熱量傳遞給加熱介質(zhì)并凝結(jié)成水,水的重力又回落到原來的位置,蒸汽又被加熱。連續(xù)相變循環(huán)通過“蒸發(fā)冷凝和蒸發(fā)冷凝”間接方式將熱量傳遞到熱交換介質(zhì)中的真空室上部;當(dāng)過程達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),可保持在低于局部的負(fù)壓狀態(tài),并處于大氣壓穩(wěn)定的爐內(nèi)。以其低成本的真空加熱爐、低能耗、高效率、自動(dòng)化程度高,成為理想的產(chǎn)品。傳統(tǒng)的加熱爐在油田沒有太大的優(yōu)勢。
真空加熱爐優(yōu)點(diǎn)很多:安全,主要是它的外殼壓力低于大氣壓,不爆炸,其運(yùn)行狀態(tài)的危險(xiǎn)是在密閉環(huán)境中,結(jié)垢現(xiàn)象不明顯;節(jié)能效果好;體積小重量輕,易于轉(zhuǎn)移;采用自動(dòng)控制方式;適應(yīng)性廣。經(jīng)真空技術(shù)網(wǎng)分析,其缺點(diǎn)是真空爐及輔助部件、閥門等多種儀表,無論哪個(gè)部位出現(xiàn)問題,都可能導(dǎo)致故障和故障。真空加熱爐會(huì)出現(xiàn)以下問題:運(yùn)行過程中產(chǎn)生的真空無法維持,爐體進(jìn)水,真空閥不工作,真空閥泄漏,爐壓不穩(wěn)定等。
油氣集輸領(lǐng)域與其他領(lǐng)域的熱媒存在顯著差異,具有以下特點(diǎn):
(1)易于規(guī)模化,地層水含鹽度高,無論是原油還是含油水加熱,都有明顯的結(jié)垢傾向。由于礦物質(zhì)濃度高,加熱介質(zhì)成分復(fù)雜,加熱爐結(jié)垢很難防止。
(2)強(qiáng)腐蝕性,原油加熱爐腐蝕的主要形式常見:氧腐蝕、腐蝕、點(diǎn)腐蝕和晶間腐蝕。
(3)粘度高,傳熱系數(shù)低。間接加熱法生產(chǎn)的原油粘度高。由于粘度高,管內(nèi)層流換熱的傳熱系數(shù)很低,甚至不到水的1/10。因此,所需的熱交換面積大,加熱爐的經(jīng)濟(jì)影響大。由于原油的高粘度,管道內(nèi)壓降產(chǎn)生的阻力也會(huì)增加。
(4)高壓,由于天然氣的開發(fā),它在節(jié)流前通過加熱爐加熱,達(dá)到40-50 MPa的工作壓力。因此,加熱爐換熱盤管的設(shè)計(jì)和制造對質(zhì)量要求很高。
(5)燃油質(zhì)量差,油氣爐的燃料只經(jīng)過燃料的粗處理,一般是水和輕烴氣體、水、沉積物和腐蝕性介質(zhì)中的原油。如果不采取有效措施,冬季可能會(huì)出現(xiàn)天然氣管道和控制閥的凍結(jié),以及原油壓力中霧化和燃燒的水分濃度,因?yàn)楹扛卟灰c(diǎn)燃,更容易熄滅。