[发明专利]聚光式太阳能集热加热原油系统

说明书

【技术领域】

本发明涉及太阳能应用技术领域，具体地说，是一种聚光式太阳能集热加热原油系统。

【背景技术】

我国原油凝固点普遍较高，粘度大，常温下流动性差，因此在原油的开采、处理以及储运过程中都必须对原油进行加热。在油田的采油、集输等过程中至少有20％左右的能耗用于原油的加热和处理，传统的加热技术通常是使用烧煤、燃油、天然气、电加热的方法，这不仅造成大量的能源消耗和严重的环境污染问题，而且也存在不小的安全隐患。

为解决上述问题，寻找节能、清洁的加热方式取代常规油田开采、集输方式成为近年来的研究热点。公开号为CN1654879的专利、公开号为CN1670422的专利各公开了一种包括太阳能集热装置、蓄水箱、原油/水热交换器和加热炉的太阳能间接加热输送系统，利用太阳能部分代替常规能源加热输送原油；公开号为CN1254053的专利公开了一种利用太阳能进行石油开发的工艺技术，通过采用太阳能对石油开发过程中的注水进行加温，提高油层温度、压力，降低原油粘度，把机械采油改为自喷采油。

但现有技术在太阳能集热加热原油装置上只利用了非聚光式太阳能集热器，集热温度较低，属于太阳能的低温光热技术，难以满足工业中的中、高温用热。非聚光式太阳能加热输送原油系统通常将传热介质水加热到80℃左右，利用水的显热来加热原油，整个系统的热效率较低，太阳能利用率不高。且没有针对太阳能过剩、太阳能缺乏、原油过量、原油缺乏、导热油温度过高、导热油温度过低的情况做出合理有效的系统配置和控制。

【发明内容】

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种聚光式太阳能集热加热原油系统。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种聚光式太阳能集热加热原油系统，其包括水浴夹套炉，热交换器，缓冲罐，补油罐，太阳能集热装置，温度控制装置、循环泵和补油泵；其特征在于，原油入口和电动三通阀I的接口I通过管线连接，水浴夹套炉的原油输入端和电动三通阀I的接口II通过管线连接，水浴夹套炉的原油输出端和原油出口通过管线连接，热交换器的原油输入端和电动三通阀I的接口III通过管线连接，热交换器的原油输出端和原油出口通过管线连接，热交换器的导热油输入端和电动三通阀II的接口I通过管线连接，热交换器的导热油输出端和缓冲罐的导热油输入端通过管线连接，缓冲罐的导热油输出端和循环泵的进口通过管线连接，缓冲罐的气化导热油输出端和补油罐的气化导热油输入端通过管线连接，补油罐的导热油输入端和补油泵的出口通过管线连接，补油罐的导热油输出端和循环泵的进口通过管线连接，补油泵的进口和循环泵的进口通过管线连接，循环泵的出口和太阳能集热装置的导热油输入端通过管线连接，太阳能集热装置的导热油输出端和电动三通阀II的接口II通过管线连接，电动三通阀II的接口III和缓冲罐的导热油输入端通过管线连接。

所述的补油罐的导热油通过循环泵输送到聚光式太阳能集热装置进行预热或加热，达到一定温度的导热油通过热交换器和原油进行热交换以加热原油；同时，通过热电阻监测管线的温度，利用电动阀来控制各个管线的开关和流量，适时调整管线的开关和流量；多余或温度过高的导热油不经过热交换器直接进入缓冲罐，避免原油加热温度过高；多余的原油进入水浴夹套炉加热外输，经热交换器加热的原油温度过低可由水浴夹套炉进一步加热外输。

所述的水浴夹套炉可使用燃烧或电加热的方式提供热量，对原油进行加热；所述的水浴夹套炉设有原油输入端、原油输出端；水浴夹套炉通过管线与热交换器串联或并联或串并联组合使用，保证在不同环境或工况情况下原油输出的温度恒定；所述的水浴夹套炉与热交换器并联时，水浴夹套炉的原油输入端和原油输出端通过管线分别连接原油入口和原油出口；所述的水浴夹套炉与热交换器串联时，水浴夹套炉的原油输入端和原油输出端通过管线分别连接原油入口和热交换器的原油输入端，或水浴夹套炉的原油输入端和原油输出端通过管线分别连接热交换器的原油输出端和原油出口；所述的水浴夹套炉与热交换器串并联组合使用时，一个水浴夹套炉的原油输入端和原油输出端通过管线分别连接原油入口和原油出口，另一个水浴夹套炉的原油输入端和原油输出端通过管线分别连接原油入口和热交换器的原油输入端，或另一个水浴夹套炉的原油输入端和原油输出端通过管线分别连接热交换器的原油输出端和原油出口。