一种耐结垢的油气水采出液加热设备

技术领域

本发明属于油田地面工程原油集输技术领域，特别是涉及一种耐结垢的油气水采出液加热设备。

背景技术

在油田地面工程原油集输和油气水分离的工艺中，为满足油气水采出液等介质长距离输送或油气水分离的工艺要求，通常需对油气水采出液进行加热，由于油气水采出液中含有成分复杂的混合盐相结垢类物质，极易造成加热设备内的换热盘管结垢堵塞和集输管道结垢堵塞，而且形成结垢的周期较短，对油田的正常生产运行影响较大，降低了生产效率，增加了维护更新成本。特别是加热设备内的换热盘管结垢堵塞问题，至今没有从技术上得到根本性地解决，各油田企业普遍存在换热盘管使用寿命短和报废率高的现象，由此，提出了一种耐结垢的油气水采出液加热设备。

发明内容

本发明提供如下技术方案：一种耐结垢的油气水采出液加热设备，包括燃烧室、助燃空气预热室、余热换热器、引风机和盐相结晶系统，所述燃烧室是圆柱体钢制结构的燃烧系统，所述燃烧室的侧面上分别安装有燃烧器装置、防爆门一和检修人孔一，所述燃烧室的上方固定有传热钢板一，所述传热钢板一的上方固定有圆柱体钢制结构的蓄水式换热室一，所述蓄水式换热室一的内部安装有换热盘管一和对流加热器一，所述对流加热器一的对流加热器一底部与燃烧室连通，所述对流加热器一的四周与传热钢板一呈无渗漏固定连接在一起，所述换热盘管一安装在对流加热器一的外面，所述蓄水式换热室一的外部侧面上分别安装有温度计一、泄压阀一、液位计一、循环水进口一、循环水出口一和排水口一，所述蓄水式换热室一的上方设有活动式盖板一，所述活动式盖板一上设有冷凝器一、压力表一、换热盘管一的介质进口一和换热盘管一的介质出口一，所述对流加热器一的上方穿过活动式盖板一中心的圆孔；所述助燃空气预热室是圆柱体钢制结构的换热系统，所述助燃空气预热室的侧面分别安装有防爆门二、检修人孔二、烟气出口二、助燃空气进口和助燃空出口，所述助燃空气预热室的上方固定有传热钢板二，所述传热钢板二的上方固定有圆柱体钢制结构的蓄水式换热室二，所述蓄水式换热室二的内部安装有换热盘管二和对流加热器二，所述对流加热器二的对流加热器二底部与助燃空气预热室连通，所述对流加热器二的下方与传热钢板二呈无渗漏固定连接在一起，所述换热盘管二安装在对流加热器二的外面，所述蓄水式换热室二的外部侧面上安装有温度计二、泄压阀二、液位计二、循环水出口二、循环水进口二和排水口二，所述换热室二的上方设有活动式盖板二，所述活动式盖板二上设有冷凝器二、压力表二、换热盘管二的介质进口二和换热盘管二的介质出口二，所述对流加热器二的上方穿过活动式盖板二中心的圆孔；所述引风机的烟气出口连通排气筒，所述引风机的烟气进口与余热换热器的烟气出口三之间通过管道相连通，所述引风机与余热换热器之间的管道上设有防爆门三，所述余热换热器的烟气进口二与助燃空气预热室的烟气出口二之间通过管道相连通，所述余热换热器与助燃空气预热室之间的管道上设有防爆门四，所述对流加热器二的烟气进口一与对流加热器一的烟气出口一之间通过管道相连通，所述管道上设有防爆门五，所述余热换热器的介质进口三连通介质输送泵的出口，所述余热换热器的介质出口三与换热盘管二的介质进口二相连通，所述盐相结晶系统的介质进口四与换热盘管二的介质出口二相连通，所述盐相结晶系统的介质出口四与换热盘管一的介质进口一连通，被加热的介质从换热盘管一的介质出口一输出，所述盐相结晶系统的下方设有排污口，所述换热室二上的循环水出口二与循环泵的进口相连通，所述蓄水式换热室一上的循环水进口一与循环泵的出口相连通，所述蓄水式换热室一上的循环水出口一与换热室二上的循环水进口二连通，所述循环泵进口的管道上设有补水口。

优选的所述燃烧器装置能够将燃油或天然气燃料和空气按比例迅速混合后送入燃烧室内，在燃烧室内稳定燃烧产生高温烟气的装置，所述燃烧器装置可以调节燃烧室内的燃烧温度。

优选的所述对流加热器一和对流加热器二的内部为流动高温烟气，所述对流加热器一和对流加热器二的外部为浸没在水中的换热装置。

优选的所述换热盘管一和换热盘管二的管腔内壁表面涂覆有耐腐蚀、耐结垢、耐高温和耐冲击功能的致密性连续膜涂层，所述连续膜涂层能够连续耐受220摄氏度以下的温度，所述连续膜涂层的厚度不大于150微米。

优选的所述换热盘管一和换热盘管二之间安装有盐相结晶系统。

优选的所述助燃空气预热室是利用烟气余热加热助燃空气的装置。

优选的所述余热换热器是利用烟气余热预热被加热介质的装置。

优选的所述引风机的转速能够调节。

优选的所述循环泵是一种间歇式热水循环装置。

与现有技术相比，本发明能达到的有益效果是：

本发明涉及的一种耐结垢的油气水采出液加热设备具有以下优点：

1、该加热设备内的换热盘管和与被加热介质接触的管道内腔管壁表面，涂覆了具有耐腐蚀、耐结垢、耐高温、耐冲击等功能的致密性连续膜涂层，能够使颗粒污垢、结晶污垢、化学反应污垢、腐蚀污垢、生物污垢、凝固污垢等结垢类物质不易沉积在管道内腔管壁的表面，提高该设备耐结垢、耐腐蚀等应用性能。

2、该加热设备设置了盐相结晶系统，能够有效分离去除被加热介质中的成分复杂的结垢类物质，降低被加热介质中结垢类物质的含量。

3、换热盘管的内腔管壁表面涂覆的致密性连续膜涂层，表面平整光滑、摩擦阻力小、疏水性好，结垢类物质不易发生累积性附着，降低因结垢层导致的热阻，能够提高被加热介质的换热稳定性能，减少燃料的消耗。

4、涂覆的致密性连续膜涂层，具有耐酸碱、二氧化碳、硫酸根离子、氯离子、硫化氢、氢脆等功能，能够使换热盘管的使用寿命比普通的换热盘管使用寿命提高3倍以上，能够有效降低换热盘管的报废率，提高加热设备的生产效率，降低维护成本。

5、该加热设备特别适合油田地面工程中油气水采出液的加热，高温烟气的余热得到了综合利用，能够较好地解决加热设备中换热盘管和原油集输管道等部位易结垢堵塞的问题，是一种高效、稳定、安全、节能、耐腐蚀、耐结垢的油气水采出液加热设备。

附图说明

图1为本发明一种耐结垢的油气水采出液加热设备的结构示意图；

其中：1、燃烧器装置；2、燃烧室；2-1、防爆门一；2-2、检修人孔一；3、蓄水式换热室一；3-1、循环水进口一；3-2、循环水出口一；3-3、排水口一；3-4、传热钢板一；4、换热盘管一；4-1、介质进口一；4-2、介质出口一；5、对流加热器一；5-1、对流加热器一底部；5-2、烟气出口一；6、温度计一；7、泄压阀一；8、活动式盖板一；9、冷凝器一；10、压力表一；11、管道；11-1、防爆门五；12、助燃空气预热室；12-1、防爆门二；12-2、检修人孔二；12-3、烟气出口二；12-4、防爆门四；12-5、助燃空气进口；12-6、助燃空出口；13、蓄水式换热室二；13-1、循环水出口二；13-2、循环水进口二；13-3、排水口二；13-4、传热钢板二；14、换热盘管二；14-1、介质进口二；14-2、介质出口二；15、对流加热器二；15-1、对流加热器二底部；15-2、烟气进口一；16、温度计二；17、泄压阀二；18、活动式盖板二；19、冷凝器二；20、压力表二；21、余热换热器；21-1、介质进口三；21-2、介质出口三；21-3、烟气进口二；21-4、烟气出口三；21-5、防爆门三；22、引风机；23、排气筒；24、盐相结晶系统；24-1、介质进口四；24-2、介质出口四；24-3、排污口；25、循环泵；25-1、补水口；26、液位计二；27、液位计一；28、介质输送泵。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。下述实施例中的实施方法，如无特殊说明，均为常规方法，下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

具体实施例:如图1所示，本发明提供一种耐结垢的油气水采出液加热设备，包括燃烧室2、助燃空气预热室12、余热换热器21、引风机22和盐相结晶系统24，所述燃烧室2是圆柱体钢制结构的燃烧系统，所述燃烧室2的侧面上分别安装有燃烧器装置1、防爆门一2-1和检修人孔一2-2，所述燃烧室2的上方固定有传热钢板一3-4，所述传热钢板一3-4的上方固定有圆柱体钢制结构的蓄水式换热室一3，所述蓄水式换热室一3的内部安装有换热盘管一4和对流加热器一5，所述对流加热器一5的对流加热器一底部5-1与燃烧室2连通，所述对流加热器一5的四周与传热钢板一3-4呈无渗漏固定连接在一起，所述换热盘管一4安装在对流加热器一5的外面，所述蓄水式换热室一3的外部侧面上分别安装有温度计一6、泄压阀一7、液位计一27、循环水进口一3-1、循环水出口一3-2和排水口一3-3，所述蓄水式换热室一3的上方设有活动式盖板一8，所述活动式盖板一8上设有冷凝器一9、压力表一10、换热盘管一4的介质进口一4-1和换热盘管一4的介质出口一4-2，所述对流加热器一5的上方穿过活动式盖板一8中心的圆孔；所述助燃空气预热室12是圆柱体钢制结构的换热系统，所述助燃空气预热室12的侧面分别安装有防爆门二12-1、检修人孔二12-2、烟气出口二12-3、助燃空气进口12-5和助燃空出口12-6，所述助燃空气预热室12的上方固定有传热钢板二13-4，所述传热钢板二13-4的上方固定有圆柱体钢制结构的蓄水式换热室二13，所述蓄水式换热室二13的内部安装有换热盘管二14和对流加热器二15，所述对流加热器二15的对流加热器二底部15-1与助燃空气预热室12连通，所述对流加热器二15的下方与传热钢板二13-4呈无渗漏固定连接在一起，所述换热盘管二14安装在对流加热器二15的外面，所述蓄水式换热室二13的外部侧面上安装有温度计二16、泄压阀二17、液位计二26、循环水出口二13-1、循环水进口二13-2和排水口二13-3，所述换热室二13的上方设有活动式盖板二18，所述活动式盖板二18上设有冷凝器二19、压力表二20、换热盘管二14的介质进口二14-1和换热盘管二14的介质出口二14-2，所述对流加热器二15的上方穿过活动式盖板二18中心的圆孔；所述引风机22的烟气出口连通排气筒23，所述引风机22的烟气进口与余热换热器21的烟气出口三21-4之间通过管道相连通，所述引风机22与余热换热器21之间的管道上设有防爆门三21-5，所述余热换热器21的烟气进口二21-3与助燃空气预热室12的烟气出口二12-3之间通过管道相连通，所述余热换热器21与助燃空气预热室12之间的管道上设有防爆门四12-4，所述对流加热器二15的烟气进口一15-2与对流加热器一5的烟气出口一5-2之间通过管道11相连通，所述管道11上设有防爆门五11-1，所述余热换热器21的介质进口三21-1连通介质输送泵28的出口，所述余热换热器21的介质出口三21-2与换热盘管二14的介质进口二14-1相连通，所述盐相结晶系统24的介质进口四24-1与换热盘管二14的介质出口二14-2相连通，所述盐相结晶系统24的介质出口四24-2与换热盘管一4的介质进口一4-1连通，被加热的介质从换热盘管一4的介质出口一4-2输出，所述盐相结晶系统24的下方设有排污口24-3，所述换热室二13上的循环水出口二13-1与循环泵25的进口相连通，所述蓄水式换热室一3上的循环水进口一3-1与循环泵25的出口相连通，所述蓄水式换热室一3上的循环水出口一3-2与换热室二13上的循环水进口二13-2连通，所述循环泵25进口的管道上设有补水口25-1，所述燃烧器装置1能够将燃油或天然气燃料和空气按比例迅速混合后送入燃烧室2内，在燃烧室2内稳定燃烧产生高温烟气的装置，所述燃烧器装置1可以调节燃烧室2内的燃烧温度，所述对流加热器一5和对流加热器二15的内部为流动高温烟气，所述对流加热器一5和对流加热器二15的外部为浸没在水中的换热装置，所述换热盘管一4和换热盘管二14的管腔内壁表面涂覆有耐腐蚀、耐结垢、耐高温和耐冲击功能的致密性连续膜涂层，所述连续膜涂层能够连续耐受220摄氏度以下的温度，所述连续膜涂层的厚度不大于150微米，所述换热盘管一4和换热盘管二14之间安装有盐相结晶系统24，所述助燃空气预热室12是利用烟气余热加热助燃空气的装置，所述余热换热器21是利用烟气余热预热被加热介质的装置，所述引风机22的转速能够调节，所述循环泵25是一种间歇式热水循环装置。

本发明涉及的一种耐结垢的油气水采出液加热设备具有以下优点：

5、该加热设备内的换热盘管和与被加热介质接触的管道内腔管壁表面，涂覆了具有耐腐蚀、耐结垢、耐高温、耐冲击等功能的致密性连续膜涂层，能够使颗粒污垢、结晶污垢、化学反应污垢、腐蚀污垢、生物污垢、凝固污垢等结垢类物质不易沉积在管道内腔管壁的表面，提高该设备耐结垢、耐腐蚀等应用性能。

6、该加热设备设置了盐相结晶系统，能够有效分离去除被加热介质中的成分复杂的结垢类物质，降低被加热介质中结垢类物质的含量。

7、换热盘管的内腔管壁表面涂覆的致密性连续膜涂层，表面平整光滑、摩擦阻力小、疏水性好，结垢类物质不易发生累积性附着，降低因结垢层导致的热阻，能够提高被加热介质的换热稳定性能，减少燃料的消耗。

8、涂覆的致密性连续膜涂层，具有耐酸碱、二氧化碳、硫酸根离子、氯离子、硫化氢、氢脆等功能，能够使换热盘管的使用寿命比普通的换热盘管使用寿命提高3倍以上，能够有效降低换热盘管的报废率，提高加热设备的生产效率，降低维护成本。

5、该加热设备特别适合油田地面工程中油气水采出液的加热，高温烟气的余热得到了综合利用，能够较好地解决加热设备中换热盘管和原油集输管道等部位易结垢堵塞的问题，是一种高效、稳定、安全、节能、耐腐蚀、耐结垢的油气水采出液加热设备。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。