2005年第34第5期第94OIL FIELD EQUIPMENT2005345)94-95文章編號:1001-3482(2005)5009402熱管技術(shù)在油田的應(yīng)用王云松遼河油田分公司曙光采油廠遼寧盤錦124010)摘要文章概述了超導(dǎo)熱管在油田各領(lǐng)域的應(yīng)用情況,了解到應(yīng)用超導(dǎo)熱管技術(shù)可提高熱能利用率30%節(jié)約燃料10%它不僅可以有效地減少大氣污染而且能取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。關(guān)鍵詞:熱管菏能應(yīng)用中圖分類號:TE934.507文獻(xiàn)標(biāo)識碼: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油田進(jìn)入中后期開發(fā)期必將面臨開采成本高熱管技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了鋼-水熱管中、高溫?zé)岬戎T多問題廉價而高效的節(jié)能產(chǎn)品在油田應(yīng)用對管無機(jī)熱超導(dǎo)熱管階段。無機(jī)熱管的結(jié)構(gòu)簡單、無油田節(jié)能降耗將起著推動作用。易損件它是由密閉金屬管體、傳熱工質(zhì)、密封結(jié)構(gòu)熱管原理3部分組成無機(jī)熱管本身不能產(chǎn)生熱能也不能儲存熱量而是借助于管內(nèi)介質(zhì)在受熱時接受外部熱熱管的基本工作原理如圖1,它由管殼、吸液芯量利用介質(zhì)分子的振蕩和摩擦將熱能呈波狀近似和端蓋組成將管內(nèi)抽成1.3×10-1~1.3×10Pa于聲速進(jìn)行傳遞和轉(zhuǎn)移。無機(jī)熱管內(nèi)以無機(jī)元素為的負(fù)壓后充以適量的工作液體使緊貼管內(nèi)壁的吸介質(zhì)在導(dǎo)熱過程中元件表面呈現(xiàn)出無熱阻等溫傳液芯毛細(xì)多孔材料中充滿液體后加以密封。熱管在遞的特性被視為超導(dǎo)。軸向上分為蒸發(fā)段(又稱熱源、熱端入蒸發(fā)輸送段絕熱段)和放熱段冷端)個區(qū)域2技術(shù)應(yīng)用燕汽2.1注汽鍋爐液體高壓直流鍋爐是稠油熱力開采的關(guān)鍵設(shè)備,多年使用結(jié)果表明由于普通表面換熱器具有低溫腐蝕、堵煙、換熱量小等問題導(dǎo)致高壓直流鍋爐煙氣出口溫度過高、換熱管積灰嚴(yán)重運行中排煙溫度最高可達(dá)300℃(設(shè)計值200℃)實際運行效率達(dá)不到設(shè)中國煤化普遍低8%左右湊、傳熱性能好、流體蒸發(fā)段絕熱段放熱段阻力1易八灰國們好長等特點可用于空氣圖1熱管工作原理示意和給水的加熱具有顯著的節(jié)能效果。其安裝流程收稿日期2005-07-11作者簡擻公1970-)男遼寧盤錦人工程師J994年畢業(yè)于江漢石油學(xué)院采油工程專業(yè)現(xiàn)主要從事生產(chǎn)管理工作。王云松熱管技術(shù)在油田的應(yīng)用如圖2。加裝熱管式換熱器后鍋爐部分實測數(shù)據(jù)如表1可以看岀鍋爐熱效率提高6%煙氣溫度下降85℃。煙氣入廠煙囪上埋氣出口Ⅰ一集熱器(蒸汽發(fā)生器);Ⅱ一進(jìn)汽氜內(nèi)管);Ⅲ—回流氜冷凝液管)Ⅳ-放熱氜熱管冷卻段)對流段排氣管2—前端消聲器3—工質(zhì)斗—換熱管過濾段輻射段5—排污管6一后端消聲器7一脅片8一外管9一油罐10—液池11—微孔圖3余熱熱油器工作原理與結(jié)構(gòu)圖2熱管安裝流程表1設(shè)計與實測數(shù)據(jù)2.3超導(dǎo)熱管水套加熱爐項目設(shè)計值實測值鑒于油田目前使用的水套加熱爐大都存在熱效改造前鍋爐熱效率m1/%率低、排煙溫度高以及有安全隱患等缺點因此采改造后鍋爐熱效率η2/%用超導(dǎo)熱管和波紋管強(qiáng)化傳熱材料,可大大提高加改造前過量空氣系數(shù)1.10熱爐效率高出標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的10%左右),可降低加熱改造后過量空氣系數(shù)1.10改造前鍋爐排煙溫度t1/℃200爐排煙溫度50℃以上?，F(xiàn)場應(yīng)用表明原油進(jìn)出口改造后鍋爐排煙溫度t2/℃181溫差可達(dá)30℃且升溫快較好地滿足了油氣集輸給水預(yù)熱器煙氣側(cè)阻力p1/Pa10.54的生產(chǎn)需要是一種新型高效的節(jié)能產(chǎn)品。其結(jié)構(gòu)給水預(yù)熱器水側(cè)阻力p2/Pa196.00如圖42.2新型熱管式原油油罐車由于受寒冷地區(qū)環(huán)境溫度低、罐體散熱面積大等因素的影響往往使罐內(nèi)原油溫度下降,不易卸油。目前最常用的方法是通過安裝在油罐內(nèi)的盤管或直接向油罐內(nèi)通入蒸汽來加熱凝結(jié)的原油該l—防爆門2—燃?xì)馊紵?—火筒;一熱水回水管法不僅耗能多、加熱不均勻、罐內(nèi)易結(jié)垢而且費時、5一熱水出口管6一鞍型支座;丌一煙管8—彎頭費力影響生產(chǎn)。而熱管可以回收汽車發(fā)動機(jī)排氣余9—超導(dǎo)熱管10一油水出口管;1一油水進(jìn)口管熱用于對油罐內(nèi)的原油加熱。在寒冷氣候條件下12—盤管彎頭13—花板支撐14—盤管15—加水箱16一排氣膨脹水箱17—筒體;8一盤式溫度計它不僅可以補(bǔ)償油罐車在運輸原油途中的散熱損19一液位計20—煙囪21—煙囪短節(jié)22—調(diào)風(fēng)手柄失而且又可達(dá)到節(jié)約能源、縮短卸油時間和減輕勞圖4超導(dǎo)熱管水套加熱爐結(jié)構(gòu)示意動強(qiáng)度的目的其結(jié)構(gòu)如圖3余熱回收量測試數(shù)據(jù)如表2。從表中可以看出余熱回收量為6.08~3結(jié)論19.53kW余熱回收達(dá)40.3%~55.4%。1)作為換熱元件超導(dǎo)熱管具有傳熱速度快表2余熱熱油器的傳熱性能和節(jié)能的特點測試項目速度v/kmh2)由于超導(dǎo)熱管技術(shù)是一項高效節(jié)能技術(shù)因此在油甲有廣的應(yīng)用前景。進(jìn)氣溫度t1/℃4189,6200.8229.5295.9中國煤化工出氣溫度12/℃5113.3117.1130.1131.9進(jìn)出氣溫度差M℃62.976.383.799.4164.0參考CNMHG余熱回收率%42.140.341.743.3554[1]莊駿漲紅.熱管技術(shù)及其工程應(yīng)用M]北京排氣總余熱Q/kW14.5022,4120.2526.5135,24化學(xué)工業(yè)出版社198回收余熱量Q/kW6.089.038.4411.4919