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油气田地面工程第28卷第3期(2009．3)5 太阳能原油输送系统节能探讨 贾志伟 杨启明(西南石油大学机电工程学院) 摘要：目前国内外油品广泛采用加热输送方式，最常见的加热设备是加热炉，这种方式的加 热负荷很大，加热设备要求常年运行。从能源利用和现有技术来看，太阳能集热用于燃油或储油 预热可以提高原油的管输能力，这是目前石油以及炼化企业利用太阳能实现节能最现实可行的技 术。太阳能集热输送工艺运用了太阳能作为加热油料的热量源，可以就地取材，实现对油料的加 热。本文深入分析并探讨太阳能应用的可行性设计，对其过程做出了热量衡算，且对其相应的工 艺方案做出了可行性与经济性的阐述。 关键词：太阳能；节能；管输；蓄热；加热；吸收 高粘油品的管道输送，不能直接采用等温输送 于燃油或储油预热来提高原油的管输能力，以及在 方法，因为当油品的凝固点远高于管路周围的环境 原油热采中利用大规模太阳能热水系统对水进行预 温度，或在环境温度下油品的粘度很高时，若不采 热，是目前石油以及炼化企业利用太阳能实现节能 取一定的措施，而直接在环境温度下输送，则每公 最现实可行的技术方案[3_]。 里管道的压降将高达几个甚至几十大气压，不仅在 利用太阳能加热输送原油目前可以采用直接加 工程上难以实现，显然也是很不经济的，故必须在 热和间接加热两种方式。直接加热方式是原油进入 输入管道以前采取种种降凝、降粘措施。加热输送 太阳能集热器里被直接加热，是原油受热过程中效 是目前最常用的方法，即将油品加热后输人管路， 率较高的一种方式。但是直接加热具有很多缺点和 提高输送温度以降低其粘度，减少摩阻损失，借消 不足，例如原油的粘度较大，存在结垢现象，集热 耗热能以节约动能。目前国内外广泛采用加热输送 板的清洗是非常困难的；集热板管内的温度由于太 方式，最常见的加热设备是电热炉。这种方式在冬 阳辐射能量的变化，有时会偏高，而温度高又可能 季严寒季节加热负荷最大，其他季节热负荷较低， 会使集热板管内原油发生结焦现象。间接加热方式 加热设备要求常年运行。 是太阳能集热器将热量提供给一种热媒，该热媒再 通过热交换器将热量间接传递给原油。间接加热方 1 国内外研究现状 式可以最大限度地利用现有成熟的太阳能集热及热 利用太阳能技术加热原油以替代部分常规能 交换技术，此输送方式可大大增强其安全可靠和运 源，在节能降耗及绿色环保方面具有重要的意义。 行稳定性，所以可大大节约系统维修、维护费用。 近年来，国外不断有利用太阳能对燃料油储存和原 鉴于此，在太阳能油料加热系统设计时采用间接 油输送加热的报道[1-2]。1998年，约旦大学的方式。 Badran等人对利用太阳能加热燃料油进行了研究， 在设计太阳能系统时必须考虑装置的经济性和 他们设计了两种太阳能燃油预热装置，将燃料油加 可靠性，根据输油管线铺设的地形情况和加热系统 热到50℃，并在该温度下储存。1999年，澳大利的使用目的，来确定集热板和蓄热器的形式、大 亚一家太阳能公司采用透明蜂窝材料和选择性涂层 小、安装位置和热量的循环方式，同时从当地气候 等来增加太阳能吸收系数，抑制对流和辐射散热， 特性、投资控制额、经济性等方面来选择和建造最 实现太阳能热二极管技术，以达到在管道输送过程 佳的太阳能加热系统。 中将原油加热降粘的目的。目前国内还未见有太阳