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直通式单、双燃烧系统相变加热炉研制

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成果主要完成人

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项目概况

随着油田矿站中被加热介质工况特殊性的增多,出现了多盘管加热炉在运行中仅某一组盘管需要被加热的特殊工况,从而使单个燃烧器无法适应这种大跨度负荷调整的特殊工况,老站改造由于空间场地条件限制需要特殊尺寸设计,需要后置烟囱等实际需要,常规设计无法满足要求,需要进行个性化设计

直通式单、双燃烧系统相变加热炉的研制重点解决单台加热炉在运行过程中功率变化超出燃烧器调节能力的特殊工况条件,及介质有时不需要加热和多重介质同时加热时的大跨度流量工况问题,并能够将多台不同介质的加热炉设计成单台多用加热炉,减少设备、场地投资,同时还要满足站内有限场地布置以及被加热介质逐年变化等要求

该项目围绕直通式单、双燃烧系统相变加热炉开展了4项研究内容:新型加热炉的热工计算、配套炉体结构的优化设计、双燃烧系统加热炉的电控系统设计、样机制造及现场试验等

创新点

1、将烟火管布置在同一直线上,开发新型直通式、双燃烧系统结构,取消回烟室部件,缩短制造周期;烟囱后置,防爆门下置,优化配套的炉体结构。直通加热炉已申请实用新型专利已经获得授权,专利号为ZL201220220209.5《一种卧式直通加热炉》

2、研究新型直通式燃烧系统加热炉的热力计算和强度计算,并完成热力计算软件的编制

3、开发双燃烧系统加热炉的电气控制系统,自动检测加热炉运行状态,并且根据运行状态自动控制单只、双只转换运行,以及各自的火焰功率。站内工况对热功率需求发生10%~115%范围的大幅度变化时,通过自动调整来适应,不需人工干预

应用情况

常规相变加热炉与直通式单、双燃烧系统相变加热炉除热效率和管程压降的其他结构和性能分析比较见下表

目前新型产品型号为XG1000-DY-Q-S13012的样机实际应用的额定功率为1000 kW,其中原油350 kW,采暖650 kW。可满足原油和采暖水两种介质同时加热和原油一种介质单独加热的不同工况,实现了可调范围为额定热负荷的 10%~115%

2013年底,项目样机研制成功。大庆油田第八采油厂宋II-4转油站2台、一厂中418三元转油放水站2台,共投入使用4台样机,当年创造产值270万元,项目成果取得较好的应用效果及影响

可推广应用范围

随着大庆油田老站改建等特殊工况的出现,不同含水率原油介质加热炉都存在相似的来液量波动较大工况,很多用户主动建议使用双燃烧器燃烧系统,年需求量10台左右;对于长庆油田,用户特别要求后置烟囱式加热炉,相对于两回程加热炉,直通式加热炉造价低,重心低便于山地运输等特点更能够满足长庆油田用户需求,每年长庆油田也将有10台左右的需求量,按平均价格为70万元/台,预计可为企业增加产值约1400万元