专业资料 热能利用 真空相变炉现场应用.pptVIP

一、项目来源 　　 根据我们的调查，目前油田用加热炉主要使用带压蒸汽锅炉和热水锅炉，也开发了一些小型常压热水炉。以上锅炉在一定程度上满足了油田生产建设的需要，但通过长期使用证明，小型常压热水炉存在着热效率低下，结垢严重，使用寿命短；而带压蒸汽锅炉存在着投资大，占地面积大，使用不安全等弊端。随着加热炉工艺的发展，一种新型的真空相变炉以其安全、高效、节能、全自动、寿命长久等显著优点逐渐在欧洲及韩国、日本等发达国家得到了一定程度上的应用。我公司根据真空相变炉的明显优势，分析了国内真空炉市场应用前景的情况下，根据油田现状，公司立项成立了真空相变炉课题项目组，设计出了ZWN-800-01型真空相变炉。 二、真空相变炉设计思路 真空相变炉的核心是将锅筒内的热水介质加热汽化产生蒸气，蒸气与低于其饱和温度的盘管壁面相接触时，就会释放汽化潜热凝结成液滴而依附在壁面上。液滴聚结后再回到锅筒内的液相中，如此循环往复，气、液两相交替转换，从而完成能量的转移和转换。液体相变换热的主要特点是液体温度基本保持不变，并在相对较小的温差下，达到较高强度的放热和吸热的目的。 1、真空相变炉原理： 加热炉基本工作原理：燃烧器将燃油充分燃烧，通过辐射，传导将热量传递给锅壳内的中间介质—水，水受热沸腾产生蒸气，蒸气与低温的盘管壁换热，冷凝成水，将热量传递给盘管换热器内流动的工质。凝结后的水继续被加热汽化，如此循环往复，实现加热炉的换热。 真空相变炉原理示意图 自动燃烧控制基本原理 安装于锅壳上的铂热电阻，将内部的蒸气温度信号传至温度数控仪整形放大，一路数字显示温度，一路与上限、下限设定温度相比较，做出判断，控制燃烧器工作状态。通过对锅壳内温度的动态控制，保证即使工质流量发生显著变化，也可使工质输出温度始终控制在需要的范围内。 安全监控基本原理 锅壳上装有液位变送器和压力变送器，当锅壳内水位低于下限时，报警仪发出声光报警；当水位低于缺水水位时，自动切断燃料阀，停止燃烧。如果锅壳内压力意外超压，安全阀因故障未能及时开启，压力数控仪会发出报警，同时立即切断燃烧。 2、真空相变炉设计条件及参数 ①被加热介质：含水原油、循环水 ②使用地点及条件：在试采二厂金西采油作业区西园中转站，系统露天布置，使用。要做到防雨、防风。 ③800KW原油加热炉应具有原油外输加热、循环水加热功能。 ④原油外输加热 总液量：10m3/h 原油密度：880kg/m3 原油粘度：30mPa·s(50℃) 设计功率：P=200KW 设计压力：P=2.5MPa 炉管压降：ΔP≤0.04 MPa 进口温度：45℃ 出口温度：65℃ ⑤ 循环水加热 热水流量：30m3/h 被加热介质：水 设计压力：P=1.6MPa 设计功率：P=600KW 进口温度：65℃ 出口温度：85℃ ⑥燃料 燃料：脱水原油 3、真空相变炉系统设计要求和功能 　　①原油加热炉本体和自控 　　采用真空相变换热技术，壳体内压低于大气压的高效加热炉。炉壳内液位处于烟管和盘管之间，其循环是在密封状态下进行。自控方式为全自动控制并远传信号：⑴ 燃烧机运行状态；⑵ 燃烧机故障报警；⑶ 炉浴温度显示；⑷ 主输油盘管进、出口温度显示；⑸ 循环水进、出口温度显示。 　　②、燃烧机：选用意大利百得BT120-DSN 4T型燃烧机，具有程序控制、预吹扫、自动点火、火焰监测、自动负荷调节、火焰熄火保护自动切断燃料、燃气管路内泄漏检测、报警功能。 　　③、自动化控制：选用智能锅炉电脑控制柜，具有压力、温度、水位显示功能，具有超温、超压、高低水位报警功能，极高极低水位，燃气低压连锁功能，配备运传信号显示，报警功能。 3、真空相变炉系统设计要求和功能 ④、加热炉结构：真空加热炉膛结构为前、后湿背式结构，加热火筒与加热炉的后管板不连接，中间有一层厚水墙，火筒加热时可以自由膨胀，没有热应力危害，在回程火管中加有不锈钢挠流片，增加传热效率。 ⑤、保温和包装：保温棉采用了超细玻璃棉，外壳包装采用了蓝色钢板防护。 ⑥、防护：操作间设计有防雨、防风、防沙功能。燃烧机、自控、仪表与控制元件安装于操作间内。操作间采用彩色保温夹层钢板制作，底板采用防滑花纹板。门上加装有透明有机玻璃视窗。 ⑦、炉体和操作间为一体结构，安装在一个撬装底座上。 ⑧、烟囱：装有防爆门，防雨帽。 ⑨、使用寿命：10年以上 ⑩、加热炉热效率：≥80% 电脑控制柜 百得燃烧机 真空相变炉外型图 800kw真空炉外型设计图 800KW真空炉设计参数表 800KW真空炉外型实物图 三、真空相变炉的特点 1、特点：