洼一联合站伴热系统改造

刘涛 （中油辽河油田公司 质量节能管理部 辽宁 盘锦 124010）

前言：

洼一联合站超稠油储油罐于2001年底竣工投产，共六个储油罐，储备能力为30000m3，采用蒸汽伴热方式，即用锅炉岗的蒸汽锅炉给储油罐加热，达到油罐保温不冻堵的目的。现在该储油罐用于储存小洼油田的普通稠油，冬季每天消耗天然气3900m3左右。最初该系统设计伴热方式时，主要考虑用于冬季超稠油储罐的保温［1］，油温必须达到85℃，才能保证储油罐不出现冻堵情况，为满足生产需要，采用蒸汽伴热。2002年，洼一联合站的生产情况发生了改变，该储罐只用于储存小洼油田的普通稠油，粘度及含蜡量均低于超稠油，因此油温只需要达到45℃即可保证正常生产。因此，原有的蒸汽伴热系统便暴露出天然气消耗量大、不易于管理和职工劳动强度大等诸多问题，造成洼一联合站2001年冬季出现一次由于未及时放空造成末端冻冰，最重要的是造成洼一联合站全年天然气的消耗量大。综上所述，洼一联合站新建储油罐区采用蒸汽伴热存在的问题急待解决。

一、蒸汽伴热系统改造的可行性分析

（1）原来超稠油伴热需要温度为85℃，而普通稠油温度只需要 45℃。 由热量公式 Q=c.m.Δt［2］得出：Q1=cm（85-25）；Q2=cm（45-25），可以得出：Q1=3Q2，即储存普通稠油只需原有热量的三分之一。

原来使用蒸汽伴热，蒸汽锅炉压力为0.7MPa，蒸汽饱和蒸汽压为tS=170℃。其换热量由牛顿冷却公式Q=α.A.Δt计算，得出Q1=α.A.Δt1=αA（170-20）；Q2=α.A.Δt2=αA（t2-20），根据 Q1=3Q2计算出t2=70℃。因此，通过分析论证，得出结论，可以用热水伴热，伴热温度大于70℃即可。

（2）洼一联合站原有一套热水伴热管网用于冬季站内采暖及给老罐区十个储油罐热水伴热，可以在原有管网的基础上进行改造；

（3）洼一联合站现有蒸汽锅炉两台、热水锅炉两台、陶纤毡加热炉九台，可以利用原有的陶纤毡加热炉进行加热，无须再新建设备；

二、蒸汽伴热系统改造工艺简介

在原设计改造方案的基础上，又衍生出另一个改造：原来站内热水锅炉用于给整个站内冬季采暖及给老罐区伴热，既然新罐区伴热可以通过1#陶纤毡加热炉加热，是否能用1#陶纤毡加热炉代替热水锅炉呢？这样，就能停掉热水锅炉，进一步节约天然气。因此，此次改造主要有两个：第一是对1#陶纤毡加热炉进行改造，代替热水锅炉；第二是把原有的蒸汽伴热系统改为热水伴热。即通过对1#陶纤毡加热炉的改造，使1#陶纤毡加热炉代替原有的蒸汽锅炉、热水锅炉，承担起原来蒸汽锅炉和热水锅炉的作用，原来的蒸汽管线内由走蒸汽改为走热水。

三、具体改造情况

1、对1#陶纤毡加热炉进行改造，代替热水锅炉

洼一联合站合站1#陶纤毡加热炉为200万大卡，而热水锅炉为2.8蒸吨，其热值相同。但是锅炉的热效率却远远低于加热炉。用KM—900型热效率测试仪对1#热水锅炉进行测定，测得平均热效率为72%。具体改造为：将热水锅炉热水管线的进出口与加热炉进出口管线碰头，地点在1#陶纤毡加热炉的南侧。

2、继续改造，使系统由蒸汽伴热改为热水伴热

将新建罐区的蒸汽伴热进出口管线与热水伴热管线进出口碰头，蒸汽回水管线与热水回水管线碰头，蒸汽出管线与热水出管线碰头［3］，地点在计量岗门前。

3、需要攻克的难题

原有的蒸汽伴热系统有回水箱，不是密闭的，而热水伴热系统必须是密闭的，如何解决这一难题呢?经过现场考察,在回水水箱旁边加旁通管线，利用原有的管道泵加大该系统内的压力［3］。这样，使该系统可以蒸汽、热水两用。

四、结论

完成了对1#陶纤毡加热炉的改造后，投入正式使用，停用了一台蒸汽锅炉、一台热水锅炉，经过冬季严寒的考验，1#陶纤毡加热炉运行良好，便于管理，减少了职工的劳动强度，完全达到了采暖及伴热的要求。该项目共节天然气627320.44方，折合326206.63元，节气效益显著。同时还节约电费49177.68元，年节约药剂、维修费、人工费等费用40000多元。扣除投入的成本费用，该改造项目共节约成本费用380384.31元。

改造后节约了人力资源，将锅炉岗将原锅炉岗的七名职工扩充到其它急需人员的岗位上。同时该改造项目益于环保。锅炉噪音较大，停掉锅炉，减少了噪音污染，有利于环保，社会效益显著。

［1］冯叔初，郭揆常，王学敏.油气集输.山东：石油大学出版社.1998

［2］杨世铭.传热学.上海：上海交大.1998.

［3］严大凡.输油管道设计与管理.北京：石油工业出版社.1996