[实用新型]一种电极锅炉电储热油田原油加热伴热系统

说明书

技术领域

本发明涉及原油传输系统和大型油罐的伴热装置，尤其涉及油田采油厂和长距离输油管线利用电极锅炉进行原油管线和油罐的原油加热伴热装置。

背景技术

在原油生产中,有些区块油井生产出的原油粘度较高,有的原油粘度高达5000mPa·s,必须加热60℃以上才能装车外运。这种原油无法进入油田的原油管道集中输送,只能在井口安装原油贮罐(每口井安装1～2个40m3罐),贮存油井生产的原油,然后用罐车外运。即使一般的从井下开采出来的石油中也含有一定成分的蜡，在温度较高的情况下这些蜡溶解在液体中，石油在传输的过程中，由于外部环境温较低，导致石油中的蜡析出并吸附在输油管道上，久而久之，输油管道上的蜡就会越来越多，甚至将管道堵塞，此时操作人员必须将输送管道拆开以清洗其中的蜡，方可继续进行输油作业。因此无论是在石油原油采油厂及其原油储油罐，还是长距离的输油管线，都需要设置专门给输油管道和原油储油罐加热的系统，使得输油管道和油罐内的石油能够保持一定的温度，始终保持液气混合物的状态，方便流动和运输。

因此，无论是油田采出井，采油厂的储油罐和厂内输油管道，以及长距离的原油输油管线，都需要管道和油罐伴热工艺，目前的石油化工企业工艺管道和油罐的伴热方式有四种：

(1)内伴热管道伴热：伴热管安装在工艺管道(即主管)内部，伴热介质释放出来的热量，全部用于补充主管内介质的热损失；

(2)外伴热管伴热：伴热管安装在工艺管道外部，伴热管放出的热量，一部补充主管(即被伴热管)内介质的热损失，另一部分通过保温层散失到四周大气中。当伴热所需的传热量较大(主管温度大于150℃)或主管要求有一定的温升时，需要多管伴热，或采用传热系数大的传热胶坭，填充在常规的外伴热管与主管之间，使它们形成一个连续式的热结合，这样的直接传热优于一般靠对流与辐射的传热；

(3)夹套伴热：夹套伴热管即在工艺管道的外面安装一套管，类似管套式换热器进行伴热；

(4)电伴热：电伴热带安装在工艺管道外部，利用电阻体发热来补充工艺管道的散热损失。

目前石油行业管道伴热及油罐伴热的加热燃料及方式主要有三种，

(1)燃油、燃气、燃煤热水或蒸汽炉；优点：燃料便宜，如果是自采原油或伴生气燃料 成本为零；缺点：燃烧排放高污染，排放不达标，目前多地背环保部门禁止，将来环保压力越来越大。

(2)油井自产原油或伴生气分布式能源热电联产小机组；优点：自采原油或伴生气燃料成本为零，热电联产机组效率高；缺点：燃烧排放高污染，排放不达标，如果上烟气处理设施成本巨大。

(3)电加热方式；分电热水或蒸汽锅炉和管道或油罐包覆电热丝或电热膜进行加热两种；优点：无污染排放，清洁环保；缺点：目前电价高，电费成本高。

申请号为201110384494.4的中国发明专利公开了一种用于原油的太阳能昼夜伴热系统，包括太阳能集热阵列，所述太阳能集热阵列的进水口和出水口分别通过低温水管和高温水管与循环水箱相连，循环水箱通过高温水管与除氧设备相连，除氧设备通过高温水管与相变储热换热器的下部一侧相连，相变储热换热器的下部另一侧通过低温水管与循环水箱相连；所述相变储热换热器的上部设有穿过相变储热换热器的原油输送管。其缺点在于，太阳能集热占用面积较大，易受天气影响，能量提供不能稳定。

实用新型内容

本实用新型将电极锅炉应用于油田伴热装置，通过电极锅炉产生热水或蒸汽，通过换热设备或伴热管路，对低温固化或粘稠的原油进行加热液化，保证油井采出工艺和长途输油管线的正常工作。通过高压电极锅炉生产热水或蒸汽，利用低电价的电网夜间低谷电，实现夜间电能转换成热能并通过伴热管道或大型蓄热水罐内进行储热，然后在白天或夜间对采油厂管道和油罐及长距离输油管线进行加热，满足油田伴热需求。不但可以解决油田伴热加热炉燃烧排放污染问题，而且可以利用电锅炉和储能技术结合对电网进行峰谷差调峰，是有利于石油工业和发电厂及电网电力调峰的节能减排、绿色环保的最佳解决方案。

为了达到以上的技术效果，本实用新型提供了一种电极锅炉电储热油田原油加热伴热系统，包括热源加热装置和热交换装置，所述热源加热装置包括电极锅炉。

优选的是，所述热源加热装置还包括蓄热水罐。

上述任一方案优选的是，所述电极锅炉包括高压电极、保护盾和伺服机构、板式换热器和由电解质水溶液组成的电阻发热体，所述伺服机构控制加热功率。

上述任一方案优选的是，所述热源加热装置还包括炉体保温层和换热器。