热管技术在油田的应用

2005年第34第5期第94OIL FIELD EQUIPMENT2005345)94-95文章编号:1001-3482(2005)5009402热管技术在油田的应用王云松辽河油田分公司曙光采油厂辽宁盘锦124010)摘要文章概述了超导热管在油田各领域的应用情况,了解到应用超导热管技术可提高热能利用率30%节约燃料10%它不仅可以有效地减少大气污染而且能取得良好的经济效益。关键词:热管菏能应用中图分类号:TE934.507文献标识码:BThe application of heat pipe in oilfieldWANG Yun-songShuguang Production Plant Liaohe Petroleum Company, Panjin 124010 ChinaAbstract: Generally description is made for the application of heat pipe in oilfield. Super heat transmission can increase heat energy application by 30% and saving fuel by 10% using heat pipe. Its application greatly reduced beKey words: heat pipe energy saving application油田进入中后期开发期必将面临开采成本高热管技术的发展经历了钢-水热管中、高温热等诸多问题廉价而高效的节能产品在油田应用对管无机热超导热管阶段。无机热管的结构简单、无油田节能降耗将起着推动作用。易损件它是由密闭金属管体、传热工质、密封结构热管原理3部分组成无机热管本身不能产生热能也不能储存热量而是借助于管内介质在受热时接受外部热热管的基本工作原理如图1,它由管壳、吸液芯量利用介质分子的振荡和摩擦将热能呈波状近似和端盖组成将管内抽成1.3×10-1~1.3×10Pa于声速进行传递和转移。无机热管内以无机元素为的负压后充以适量的工作液体使紧贴管内壁的吸介质在导热过程中元件表面呈现出无热阻等温传液芯毛细多孔材料中充满液体后加以密封。热管在递的特性被视为超导。轴向上分为蒸发段(又称热源、热端入蒸发输送段绝热段)和放热段冷端)个区域2技术应用燕汽2.1注汽锅炉液体高压直流锅炉是稠油热力开采的关键设备,多年使用结果表明由于普通表面换热器具有低温腐蚀、堵烟、换热量小等问题导致高压直流锅炉烟气出口温度过高、换热管积灰严重运行中排烟温度最高可达300℃(设计值200℃)实际运行效率达不到设中国煤化普遍低8%左右凑、传热性能好、流体蒸发段绝热段放热段阻力1易八灰国们好长等特点可用于空气图1热管工作原理示意和给水的加热具有显著的节能效果。其安装流程收稿日期2005-07-11作者简擻公1970-)男辽宁盘锦人工程师J994年毕业于江汉石油学院采油工程专业现主要从事生产管理工作。王云松热管技术在油田的应用如图2。加裝热管式换热器后锅炉部分实测数据如表1可以看岀锅炉热效率提高6%烟气温度下降85℃。烟气入厂烟囱上埋气出口Ⅰ一集热器(蒸汽发生器);Ⅱ一进汽氜内管);Ⅲ—回流氜冷凝液管)Ⅳ-放热氜热管冷却段)对流段排气管2—前端消声器3—工质斗—换热管过滤段辐射段5—排污管6一后端消声器7一胁片8一外管9一油罐10—液池11—微孔图3余热热油器工作原理与结构图2热管安装流程表1设计与实测数据2.3超导热管水套加热炉项目设计值实测值鉴于油田目前使用的水套加热炉大都存在热效改造前锅炉热效率m1/%率低、排烟温度高以及有安全隐患等缺点因此采改造后锅炉热效率η2/%用超导热管和波纹管强化传热材料,可大大提高加改造前过量空气系数1.10热炉效率高出标准规定的10%左右),可降低加热改造后过量空气系数1.10改造前锅炉排烟温度t1/℃200炉排烟温度50℃以上。现场应用表明原油进出口改造后锅炉排烟温度t2/℃181温差可达30℃且升温快较好地满足了油气集输给水预热器烟气侧阻力p1/Pa10.54的生产需要是一种新型高效的节能产品。其结构给水预热器水侧阻力p2/Pa196.00如图42.2新型热管式原油油罐车由于受寒冷地区环境温度低、罐体散热面积大等因素的影响往往使罐内原油温度下降,不易卸油。目前最常用的方法是通过安裝在油罐内的盘管或直接向油罐内通入蒸汽来加热凝结的原油该l—防爆门2—燃气燃烧器3—火筒;一热水回水管法不仅耗能多、加热不均匀、罐内易结垢而且费时、5一热水出口管6一鞍型支座;丌一烟管8—弯头费力影响生产。而热管可以回收汽车发动机排气余9—超导热管10一油水出口管;1一油水进口管热用于对油罐內的原油加热。在寒冷气候条件下12—盘管弯头13—花板支撑14—盘管15—加水箱16一排气膨胀水箱17—筒体;8一盘式温度计它不仅可以补偿油罐车在运输原油途中的散热损19一液位计20—烟囱21—烟囱短节22—调风手柄失而且又可达到节约能源、缩短卸油时间和减轻劳图4超导热管水套加热炉结构示意动强度的目的其结构如图3余热回收量测试数据如表2。从表中可以看出余热回收量为6.08~3结论19.53kW余热回收达40.3%~55.4%。1)作为换热元件超导热管具有传热速度快表2余热热油器的传热性能和节能的特点测试项目速度v/kmh2)由于超导热管技术是一项高效节能技术因此在油甲有广的应用前景。进气温度t1/℃4189,6200.8229.5295.9中国煤化工出气温度12/℃5113.3117.1130.1131.9进出气温度差M℃62.976.383.799.4164.0参考CNMHG余热回收率%42.140.341.743.3554[1]庄骏涨红.热管技术及其工程应用M]北京排气总余热Q/kW14.5022,4120.2526.5135,24化学工业出版社198回收余热量Q/kW6.089.038.4411.4919