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1、 吉林油田油土环保型煤试验 介质加热循环储罐改造 实 施 方 案 辽河油田晨宇集团洁宇煤业有限公司松原分公司 2012年8月10日 吉林油田油土环保型煤试验介质加热循环储罐改造 实 施 方 案 一 改造目的及背景 目前，吉林油田的储油罐除了使用油、气及原煤作为燃料以外，还有以电或电加热介质间接加热储罐的方式。其中电加热介质给储罐升温的方法主要通过30KW电加热器对介质进行加热，介质再经过循环泵循环加热罐内油水混合物，使其升温，满足原油拉运需要。 该种加热方式在外界环境温度适宜时，尚可使用。当冬季外界环境温度较低时，特别是当储罐为冷罐，此时
2、储罐与外界环境温度较为接近，且介质未进行循环加热。进油后，原油迅速降温，直至凝固，又由于储罐加热介质瞬间提升温度能力有限，造成原油升温较慢、流动性较差，难于装车外运。 此方案主要对介质加热的循环储罐进行改造，改造后的储罐能够确保罐内油水混合物温度不低于60℃，原油具有较强的流动性，满足拉运需要。并通过此次改造降低运行成本，节能降耗，为吉林油田节能环保事业做出一定的贡献！ 二 方案改造的技术路线 我公司以前从事的油泥、油土制备环保型煤项目共分为三个部分：储存和回收部分、型煤制备部分、储油罐改造部分。其中储油罐改造主要采用由废弃的油泥、油土制成的环保型煤作为燃料，通过操作简便、高效节能加热炉
3、对罐体进行直接或间接加热，使油井采出液进行快速加热升温，实现装车外运。 据不完全测算，单井罐可实现2.5吨型煤替换1吨原油。单罐投资回收期约为2.6年，经济效益和社会效益非常可观。 1、经计算当外界环境温度为-20℃间接加热储罐的功率需要如下表： 序号 项 目 单 位 技 术 参 数 1 介 质 类 型 导热油、水或其他导热介质 2 间接加热设备负荷 KW 50 80 126 200 300 KJ/N 18x104 28.8x104 42x104 72X104 108X104 3 储罐 介质 参数 储罐容积 m3 15
4、 20 30 40 50 储罐温度 OC 60~90 热转换效率 η 70~75% 2、原介质加热循环储罐设计理念具有一定的先进性，例如原油装车及间接加热等都具有一定的优点，建议保留。 3、原介质加热循环储罐可以通过以下两种方案进行优化改造。以20m3介质加热循环储罐为例，其改造的主要技术路线有两种： 第一种为罐底敷炉式 罐底敷炉式单井储油罐技术路线：罐底敷炉式采用罐底敷炉+双回程烟道，即将燃型煤的加热炉敷于储罐底部与储罐直接接触，并用储罐中的双回程烟道作为加热流程。经计算该方案传热功率大于60KW能够满足加热需要。 主要改造内容： l 新增燃煤高效节能加热炉1台
5、 l 去除储罐底部部分保温及基础底座，并将储罐安放于加热炉炉体耐火水泥上，形成“热炕”效应； l 制作外部连接烟道； l 制作炉体与罐体的连接平台。 第二种为外部热源式 外部热源式单井储油罐技术路线：在储罐附近安放燃型煤的加热炉+导热双油加热箱+回程烟道，即将燃型煤的加热炉置于储罐附近或底部与储罐无直接接触。加热炉给导热油加热，导热油通过原有的循环系统对储罐进行间接加热；加热炉烟气通过原储罐烟道进行换热，最终外排。经计算该换热功率大于60KW能够满足加热需要。 主要改造内容： l 新增燃煤高效节能加热炉1台和导热油储罐1台； l 去除原储罐加热器，将原循环加热系统连接于导热油
6、储罐上，将储罐双回程烟道连接于加热炉烟道出口上； l 制作炉体与罐体的连接平台。 l 增加罐内循环盘管受热面积（需动罐体） 改造名称 对比项目 改造方案一 改造方案二 改造形式 罐底敷炉式 外部热源式 罐体容积（m3） 20 20 采出液维持温度℃ ≥60 ≥60 加热炉相关数据 功率(KW） 80 80 热效率（η） ≥75% ≥70% 加热方式 直接加热 间接加热 加热炉燃料 型煤/天然气 型煤/天然气 烟气温度℃ ≤200 ≤200 改造主要内容 新增燃煤高效节能加热炉1台，
7、形成“热炕”效应； 制作外部连接烟道； 制作连接平台； 去除底部部分保温及底座。 新增燃煤高效节能加热炉1台和导热油储罐1台； 制作外部连接烟道； 制作连接平台； 去除原有电加热器； 增加罐内换热面积盘管。 投资（万元） 17.8 19.6 日平均燃料费用（元） 225.2 268.8 投资回收期（年） 2.53 3.31 其他情况说明 拆除 “热炕”部分罐体受热温度较高，必须做好耐火涂层方可实现 次方案必须增加罐体循环介质盘管的换热面积方可实现 4、罐底敷炉式和外部热源式单井储油罐均采用滑车式炉排+多回程烟道供热，此装置了可以广泛应用于
8、原有储罐改造亦可适用于新建储罐。改造后的储油罐热效率高，设备结构合理，节能效果显著。设备安全可靠，亦可附带油井伴热、站厂采暖。 三 新增设备的特点及原理 1、燃煤高效节能加热炉的结构特点 结构特点：卧式结构，烟气三回程，锅炉有以下几件部套：炉堂（燃烧室）（一回程）、二回程烟室、三回程烟管、排烟口（烟囱）、锅炉底座等。燃料在炉堂内燃烧，火焰温度高达1000多度，在炉膛内完成辐射传热过程，生成的烟气进入二回程烟室，在烟室内完成二回程的对流传热，此时温度已降低到450～500℃，在此，烟气转折180度进入三程烟管，并继续进行对流传热过程，完成传热过程后烟气经排烟口排出，此时的排烟温度约在180
9、～200℃。 二回程烟室 三回程烟管 炉膛 （一回程） 2、燃煤高效节能加热炉的燃烧控制过程 该设备燃料供给方式为：半自动进料方式，炉排使用半自动活动炉排，型煤经半自动炉排进煤；进入炉膛后在炉篦上燃烧，燃烧所需的空气由炉篦下部的风室进入，安装在尾部烟囱自然形成炉堂燃烧所需的负压，空气在内外压差的作用下进入炉内助燃。设备底部设有烟道调节门，调整调节门可以调节锅炉的配风量，实现适当的空气过剩量，炉排下设有自卸式出灰斗，可自行清灰出渣。 四 改造后遗留问题及处理方案 问题一：改造后双回程烟管内部积灰，阻塞烟道。 采用法兰封堵 炉体与罐体连接的烟道改造后，采用法兰封堵
10、 解决方案：外露部分“U”型烟管采用法兰连接，定期监测烟道温度，并及时清灰，清灰采用大功率吹风机及机械清灰器可以实现。 问题二：改造时对加热炉结构进行部分改造，造成热源集中。 解决方案：将 “热炕”温度较低部分破拆，采用耐火涂料喷涂，防止局部升温过热。见下图一 破拆部分，罐体喷涂耐火涂料 五 项目实施的前景展望 我公司在吉林油田及采油厂相关部门的大力帮助下，经过多次调研，确立了以油泥、油土的处理为主线的一整套处理方案，确立了落地油泥处理、回收、制备型煤、储油罐改造等一条龙的改造工艺流程。该项目不仅可以实现对油泥的无害化处理及资源化利用，亦可将因污染造成的损失降到最低，使其变废为宝
11、 改造后原油储罐的燃料主要采用由落地的油泥、油土制成的环保型煤，成本低、热值高。据测算，燃煤成本是用电的2/3，亦可实现2.5吨型煤替换1吨原油。 据吉林油田不完全统计，用于生产过程中的储油罐燃油消耗量每年接近5万吨原油，随着国家对石油能源安全和节能需求增强，油田生产耗能燃料结构调整暨以煤基燃料-型煤代油气燃料成为节能降耗主要出路。该项目实施完毕后将大大改善吉林油田用能结构，使吉林油田的能源管理水平得到较大的提高。即节约了大量的能源资金的投入，随之产生较大的经济和社会效益，环保效果更加突出，同时更具有显著的示范效应。 辽河油田晨宇集团洁宇煤业有限公司松原分公司 2012年8月
12、10日 序号 项目名称及规格型号 单位 数量 单价 合价 备注 一 主要设备 1 燃煤高效节能加热炉 (60KW) 台 1 6.8 6.8 三回程 2 螺旋型煤推进器及炉排附件 套 1 0.85 0.85 3 电机及控制箱 套 1 0.45 0.45 4 原油储罐20m3 台 1 5.8 5.8 5 顶装式原油双色液位计 台 1 0.6 0.6 6 加热炉结构支撑 套 1 0.5 0.5 1800*2500*35
13、00 7 呼吸阀 套 1 0.3 0.3 8 排气阀 套 1 0.3 0.3 9 阀组若干 批 1 0.6 0.6 小计1： 16.2 二 其它费用 1 设备安装调试费 项 1 16.2 1.0 设备费的6%，含吊装 3 大件运输费用 辆 1 0.7 0.7 小计2： 1.7 合计总金额： 17.85
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