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1 直接加热式、热水加
3 新研制的燃烧器和加热装置
原油本身就是一种高质量的燃料,如何利用自产原油加热单井原油贮罐,这是
很多单位都在研究的课题。
由于各油田所产原油的性质相差很大,要研制一种能燃烧各种性质原油的燃
烧器难度很大。例如不同油田生产的原油,粘度可相差数十倍,甚至数百倍。有的
原油不用加热就能流动,有的必须加热到 60℃以上才能流动;有的原油一遇明火
即可燃烧,有的原油拿明火去烧,也很难点着火。因此,研制适应范围很宽的燃烧器
是技术的关键。
燃烧器的现有类型(1)以柴油为燃料的燃烧器
在燃油燃气锅炉上,国内外有多种系列数十个品种的燃烧器,功率从几 kW 到
数千 kW 不等,可用于各种各样的立式和卧式锅炉,在钻井队上开始推广应用以柴
油为燃料的立式锅炉。这种燃烧器既有国产的,也有进口的,但这些燃烧器均有明
火。美国生产一种无明火的柴油燃烧器,功率为 30~150kW,燃烧极完全,不需要烟
囱,从燃烧器出口排出的热空气,温度可达 800℃,可直接用于室内取暖。这种柴油
燃烧器用于加热原油,虽然安全性能极好,但加热速度较慢。
(2)以重油为燃料的燃烧器
国内外都有此类产品,主要用于锅炉上。可以用原油、重油、渣油作燃料,主
要不足是有明火,结碳严重。进口产品价格较贵,如果与燃煤炉相比,一次投资基本
相同。
以原油为燃料的新型燃烧器
石油大学 (华东)东石化机械厂 1999 年研制成功一种以原油(或渣油)为燃料的
燃烧器。这种燃烧器吸取国内外同类型产品的优点,自成一体,可使原油充分燃烧,
火焰可以控制,没有积碳,功率从几 kW 到数百 kW。
这种原油燃烧器的工作原理是:把从油井中生产的原油,用管线引到燃烧器总
成,原油经加热 50~60℃后,经过滤器过滤,加压到 2~2·5 MPa,输送至燃烧器喷嘴,
喷嘴用高合金材料做成特殊的结构和形状。加热加压后的原油经过喷嘴雾化后,
用电点火系统点燃,燃烧后由鼓风机将热量送入管道。另有一套控制系统,可控制
进风量、喷油量和火焰的长度,从而调节温度和供热量。燃烧器和加热装置可密
闭联接,即使燃烧时有明火,火焰也是在管道中运行,不会对贮油罐造成危害。
利用这种结构的燃烧器,可以设计制造新一代单井原油贮罐加热装置。
使用原油燃烧器的加热装置
(1)在现用贮罐上改造 图 3 所示为在现有单井原油贮罐上改造的加热装置示
意图。这种方法的优点是充分利用现有的贮罐,节省一次性投资,但改装的难度很
大,特别是加热管道的安装,只能在人孔处实施,工作难度大,而且热效率不易达到
理想状态。(2)新设计的加热装置
图 4 所示为重新设计制造的单井原油贮存加热罐。该装置结构简单,自动化操作。原油燃烧器的出口与加热管汇密闭联接,虽有
明火,但不危险,即使油井有少量伴生气逸出,也不会发生火灾,因为明火是在密闭
的管道中运行,少量的伴生气被鼓风机吸入加热管道,反而会助燃,使原油燃烧得
更好。由于采用全自动化控制,可以精确地控制贮罐内原油的温度和液面,且燃烧
器是一个整体,易于做到防盗防爆、远距离操作和集中控制。此种原油加热装置,
已在胜利油田各采油厂试用,将逐步代替圆形贮罐。
单井原油贮罐加热装置的发展方向
1 长方形原油贮罐逐步代替圆形贮罐现用的 40m3 圆形贮罐,不便运输 ,超宽、
超高,运输时必须用平板车;而 40m3 的长方形罐,是钻井队常用的钻井液贮罐,每个
钻井队有 4~6 个。用一辆 8~10t 卡车即可运输,且装卸很方便 ,仅运输一项就节省
很多。长方形罐在使用、维修和保养上比圆形罐更方便。
2 逐步推广原油燃烧器加热装置原油燃烧器的性能会逐步提高,更适合于单
井原油罐的加热。其优点是:
(1)利用油井生产的原油为燃料,不必再去购买价格虽然较低,但管理费用很
高的煤,综合经济效