[发明专利]稠油加热炉

说明书

技术领域

本发明有关一种工业加热锅炉，特别有关一种稠油加热炉。 

背景技术

随着不可再生的石油资源的日益枯竭和经济高速发展对石油产品需求的迅猛增加，以热驱为主的稠油开采技术应用得越来越广泛。开采出来的稠油在正常环境温度下，运动粘度很大，不利于后续石化工艺技术的实施。为此石化部门设计了各种工业加热锅炉对稠油进行加热，以降低稠油运动粘度，从而降低稠油运动阻力，使后续石化工艺技术得以实施。目前油田广泛使用的稠油加热炉有三种形式： 

第一种是以油田伴生天然气为燃料的稠油加热炉。这种加热炉以油田伴生天然气燃烧产生的热烟气为加热介质，加热稠油。这种加热炉包括炉体、与炉体的炉膛相连通的加热装置、送风机和引风机，其中送风机用来给伴生天然气燃烧供给所需的空气，引风机用来给燃烧产生的热烟气混入大量冷空气达到预定加热温度并将混和后的加热烟气抽送至加热装置，以对稠油进行加热。这种稠加热炉的优点是燃料直接取自其所服务的油井，没有燃料供应环节，运行方便，控制简易；燃烧污染物排放少。缺点之一是：为了控制燃烧产生的热烟气的温度低于加热装置材料的许用温度，在燃烧时需要保证大的空气过量系数，这就需要送风机和引风机都要大功率运转，耗电严重，生产成本高；而为了保证油田的不间断连续生产，需要对送风机和引风机两台设备进行维护，维护工作繁复。缺点之二是：燃料是优质的且价格昂贵的油田伴生天然气，不利于能源消费结构优化，也不利于油田企业提高经济效益， 所以油田企业迫切需要寻找一种可以替代以油田伴生天然气为燃料的稠油加热炉的稠油加热方式。缺点之三是：并不是所有的油井都副产油田伴生天然气，例如内蒙古科尔沁草原上的数以百计的油井就都不能产生伴生天然气，所以这种稠油加热炉应用有很大局限性。缺点之四是：油井的油田伴生天然气的产量具有不稳定性，天然气的产量超过了稠油加热炉的需要时，为了油田生产安全，只能将其直接燃尽，造成浪费；而伴生天然气的产量不能满足稠油加热炉的需要时，往往还需要备用电加热炉，造成设备初投资增加和优质能源浪费。 

第二种是以煤为燃料的稠油加热炉。这种稠油加热炉以煤燃烧产生的热烟气加热工业循环水，升温后的工业循环水加热稠油。这种加热炉同样包括炉体、与炉体的炉膛相连通的加热装置、送风机和引风机，其中送风机为煤燃烧供给所需的空气，引风机用来给燃烧产生的热烟气混入大量冷空气达到预定加热温度并将混和后的加热烟气抽送至加热装置，以对稠油进行加热。这种稠油加热炉与以油田伴生天然气为燃料的稠油加热炉相比较，具有节约宝贵的油田伴生天然气资源，优化能源消费结构，提高企业经济效益；可广泛应用于没有油田伴生天然气的油井，提高了可用范围等优点。缺点之一是：为了控制煤燃烧产生的热烟气的温度，在燃烧时仍然需要保证大的空气过量系数，仍需要送风机和引风机都要大功率运转，耗电严重，生产成本高；而为了保证油田的不间断连续生产，同样需要对送风机和引风机两台设备进行维护，维护工作繁复。缺点之二是：煤燃烧产生的烟气具有腐蚀性气体SO₂，不能直接通过管道加热稠油，需要以一定纯度的工业循环水为中介介质，工业循环水在运行过程中，不断散失，给分布于广袤大地上的稠油加热炉的运行管理与维护带来很大困扰。缺点之三是：煤燃烧产生的SO₂污染控制、粉尘污染控制、重金属污染控制、放射性元素富集控制和灰渣处理，对于分布广泛而又数量众多的稠油加热炉而言，是无法实现的；所以随着环保法规的实施和油田企业环保意识的增强，这类稠油加热炉纷纷被电加热炉 所取代。 

第三种就是电加热炉。电加热炉不需要配备送风机和引风机，也不必通过空气过量系数来控制加热温度，只需控制加热功率即可控制加热温度，运行控制与维护相对简单，也无污染物排放，节约了宝贵的油田伴生天然气，也不需要补充一定纯度的工业循环水；但电加热炉需要使用更宝贵的电能，耗电量非常可观，不利于能源消费结构的优化，也提高了石化企业运行成本。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有稠油加热炉的缺点和不足而提供一种稠油加热炉，能够节约一台引风机，设备运行维护简单、操作方便快捷，节电节能，降低生产成本，提高经济效益。 

本发明所要解决的技术问题是提供一种稠油加热炉，采用生物质作为燃料，燃料成本低，可优化能源消费结构，燃烧无污染，减轻石油开采与冶炼对周边地区的环境压力，进一步降低石化企业的生产成本，提高经济效益。