洼一聯合站伴熱系統改造

劉濤 （中油遼河油田公司 質量節能管理部 遼寧 盤錦 124010）

前言：

洼一聯合站超稠油儲油罐于2001年底竣工投產，共六個儲油罐，儲備能力為30000m3，采用蒸汽伴熱方式，即用鍋爐崗的蒸汽鍋爐給儲油罐加熱，達到油罐保溫不凍堵的目的?，F在該儲油罐用于儲存小洼油田的普通稠油，冬季每天消耗天然氣3900m3左右。最初該系統設計伴熱方式時，主要考慮用于冬季超稠油儲罐的保溫［1］，油溫必須達到85℃，才能保證儲油罐不出現凍堵情況，為滿足生產需要，采用蒸汽伴熱。2002年，洼一聯合站的生產情況發生了改變，該儲罐只用于儲存小洼油田的普通稠油，粘度及含蠟量均低于超稠油，因此油溫只需要達到45℃即可保證正常生產。因此，原有的蒸汽伴熱系統便暴露出天然氣消耗量大、不易于管理和職工勞動強度大等諸多問題，造成洼一聯合站2001年冬季出現一次由于未及時放空造成末端凍冰，最重要的是造成洼一聯合站全年天然氣的消耗量大。綜上所述，洼一聯合站新建儲油罐區采用蒸汽伴熱存在的問題急待解決。

一、蒸汽伴熱系統改造的可行性分析

（1）原來超稠油伴熱需要溫度為85℃，而普通稠油溫度只需要 45℃。 由熱量公式 Q=c.m.Δt［2］得出：Q1=cm（85-25）；Q2=cm（45-25），可以得出：Q1=3Q2，即儲存普通稠油只需原有熱量的三分之一。

原來使用蒸汽伴熱，蒸汽鍋爐壓力為0.7MPa，蒸汽飽和蒸汽壓為tS=170℃。其換熱量由牛頓冷卻公式Q=α.A.Δt計算，得出Q1=α.A.Δt1=αA（170-20）；Q2=α.A.Δt2=αA（t2-20），根據 Q1=3Q2計算出t2=70℃。因此，通過分析論證，得出結論，可以用熱水伴熱，伴熱溫度大于70℃即可。

（2）洼一聯合站原有一套熱水伴熱管網用于冬季站內采暖及給老罐區十個儲油罐熱水伴熱，可以在原有管網的基礎上進行改造；

（3）洼一聯合站現有蒸汽鍋爐兩臺、熱水鍋爐兩臺、陶纖氈加熱爐九臺，可以利用原有的陶纖氈加熱爐進行加熱，無須再新建設備；

二、蒸汽伴熱系統改造工藝簡介

在原設計改造方案的基礎上，又衍生出另一個改造：原來站內熱水鍋爐用于給整個站內冬季采暖及給老罐區伴熱，既然新罐區伴熱可以通過1#陶纖氈加熱爐加熱，是否能用1#陶纖氈加熱爐代替熱水鍋爐呢？這樣，就能停掉熱水鍋爐，進一步節約天然氣。因此，此次改造主要有兩個：第一是對1#陶纖氈加熱爐進行改造，代替熱水鍋爐；第二是把原有的蒸汽伴熱系統改為熱水伴熱。即通過對1#陶纖氈加熱爐的改造，使1#陶纖氈加熱爐代替原有的蒸汽鍋爐、熱水鍋爐，承擔起原來蒸汽鍋爐和熱水鍋爐的作用，原來的蒸汽管線內由走蒸汽改為走熱水。

三、具體改造情況

1、對1#陶纖氈加熱爐進行改造，代替熱水鍋爐

洼一聯合站合站1#陶纖氈加熱爐為200萬大卡，而熱水鍋爐為2.8蒸噸，其熱值相同。但是鍋爐的熱效率卻遠遠低于加熱爐。用KM—900型熱效率測試儀對1#熱水鍋爐進行測定，測得平均熱效率為72%。具體改造為：將熱水鍋爐熱水管線的進出口與加熱爐進出口管線碰頭，地點在1#陶纖氈加熱爐的南側。

2、繼續改造，使系統由蒸汽伴熱改為熱水伴熱

將新建罐區的蒸汽伴熱進出口管線與熱水伴熱管線進出口碰頭，蒸汽回水管線與熱水回水管線碰頭，蒸汽出管線與熱水出管線碰頭［3］，地點在計量崗門前。

3、需要攻克的難題

原有的蒸汽伴熱系統有回水箱，不是密閉的，而熱水伴熱系統必須是密閉的，如何解決這一難題呢?經過現場考察,在回水水箱旁邊加旁通管線，利用原有的管道泵加大該系統內的壓力［3］。這樣，使該系統可以蒸汽、熱水兩用。

四、結論

完成了對1#陶纖氈加熱爐的改造后，投入正式使用，停用了一臺蒸汽鍋爐、一臺熱水鍋爐，經過冬季嚴寒的考驗，1#陶纖氈加熱爐運行良好，便于管理，減少了職工的勞動強度，完全達到了采暖及伴熱的要求。該項目共節天然氣627320.44方，折合326206.63元，節氣效益顯著。同時還節約電費49177.68元，年節約藥劑、維修費、人工費等費用40000多元?？鄢度氲某杀举M用，該改造項目共節約成本費用380384.31元。

改造后節約了人力資源，將鍋爐崗將原鍋爐崗的七名職工擴充到其它急需人員的崗位上。同時該改造項目益于環保。鍋爐噪音較大，停掉鍋爐，減少了噪音污染，有利于環保，社會效益顯著。

［1］馮叔初，郭揆常，王學敏.油氣集輸.山東：石油大學出版社.1998

［2］楊世銘.傳熱學.上海：上海交大.1998.

［3］嚴大凡.輸油管道設計與管理.北京：石油工業出版社.1996