[实用新型]天然气真空加热炉

说明书

本实用新型涉及一种加热炉，特别是一种适用于石油行业天然气集输领域的天然气真空加热炉。是石油行业集输领域的专用设备，也可用于油气集输领域其它介质的加热。

对天然气的加热主要目的就是抑制水合成物的生成，避免设备及管道的堵塞。目前，抑制天然气水合物产生主要有两种方法，一是用设备对天然气加热，所用的设备有：立、卧式水管锅炉，承压水套炉，敞口水套炉。它们均存在不同程度的缺陷，立、卧式水管锅炉易腐蚀，使用年限短，使用效率低且操作管理复杂。承压水套炉的燃烧方式落后，热效率低，燃料消耗量大且体积庞大，运输麻烦，操作使用不安全。敞口水套炉易在火筒或盘管的外壁上结垢，传热系数小，钢耗量大。二是加入水合物抑制剂，它的不足是，喷注不均匀，抑制剂耗量大，成本高，而且毒性大，污染环境。

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，而提供一种对天然气加热来抑制水合物生成，采用水蒸气在真空状态下相变换热来加热盘管换热器，利用真空阀以及流程的启动顺序排净系统的不凝性气体，传热效果理想，工作环境舒适的天然气真空加热炉。

本实用新型的目的是这样实现的：由炉体、燃烧系统、控制器、燃料管路构成，其结构要点是：炉体为锅壳式结构，锅壳内的下部设有燃烧系统，上部设有加热盘管，外表面设有与其连同的真空阀，燃料管路位于炉体的外部与燃烧系统连接，整体操作间位于炉体的外部，其内安装有控制炉体运行的控制器。

所述的燃烧系统为两回程结构，由火筒、回燃室、烟管、烟箱组成，烟管是螺纹烟管。

所述的天然气加热盘管布置在炉体上部的蒸气空间。

相比现有技术，本实用新型具有以下优点：

1、运行安全。本炉的锅壳在负压下运行，基本上不承受任何压力，一旦盘管破裂，高压天然气会迅速通过多只大口径真空阀迅速泄放。另外天然气为间接加热，不与明火接触，不存在爆燃的可能。

2、相变换热比对流换热的传热系数高1.5倍以上，可有效地减少受热面积，极大地降低钢耗。采用螺纹烟管技术，使换热效果相比同规格提高了40％，从而使炉体体积小巧，运输安装方便。

3、使用寿命长。中间换热介质是封闭运行的，没有中间换热介质的损耗，不需经常补水。不结垢，不氧化腐蚀，使用寿命长。

4、节能环保。本炉的燃烧系统的燃烧效率达99％以上，并使NO_x、CO₂得到有效控制，NO_x、CO₂的排放浓度远远低于国家的排放标准。热效率高。

5、一炉多用。一台天然气真空加热炉，只需安装多组盘管，就可实现一炉多用功能，可以同时进行多井、单井天然气加热以及生活用热等，节约投资，管理方便。

附图图面说明：

附图是本实用新型结构示意图。

下面结合附图及实施例详述本实用新型。

本实用新型由炉体5、燃烧系统3、燃料管路4、控制器2、真空阀6、操作间1组成，炉体5为锅壳式结构，锅壳内的下部设有燃烧系统，加热中间介质水，上部为蒸气空间以及天然气加热盘管。壳体保持在0.0Mpa-0.3Mpa的负压。外表面设有与其连通的真空阀6，燃料管路4包括燃气管路、燃油管路和油气混燃管路，位于炉体5的外部与燃烧系统3连接，燃烧系统3为两回程结构，由火筒、回燃室、烟管、烟箱组成。在自然通风的条件下，烟管选用光管。在正压燃烧方式下，烟管采用经螺纹滚压的螺纹烟管，使烟气对流换热效率比光管明显提高，并且显著减缓了炉体内部烟尘的沉积速率。在无电地区，燃烧系统3使用无电自控烧嘴，其它地区使用全自动燃烧系统。整体操作间1位于炉体的外部，其内安装有控制炉体运行的控制器2，控制器2是利用运行中的液位、温度、压力信号，对燃烧系统3反馈控制。分为就地控制、异地控制7。无电地区，还可使用无电自控系统。操作间1为整体结构，位于炉体的外部，与加热炉5分别整装出厂，在现场可以迅速就位，节省了安装时间，改善了工作环境。

本实用新型的工作原理：燃烧系统燃烧油、气等燃料，产生热量，使锅壳下部的介质沸腾汽化，产生的蒸汽遇到低温盘管，发生相变，凝结成液态，释放出汽化潜热，加热盘管内的介质(天然气)，管外凝结结液又落回液面，再次被加热，从而完成整个换热循环过程。

真空度的形成和维持：启动燃烧系统，锅壳内中间介质水受热蒸发为蒸汽，当其压力大于外界大气压时，真空阀打开，将锅壳内的空气和水中的溶解氧排放至大气中，此时再打开盘管流程，一部分蒸汽就会与盘管壁迅速换热，释放出汽化潜热后凝结为水，使得锅壳内压力瞬间降低，真空阀关闭，锅壳处于负压状态。