油田单顶罐燃煤替油实验方案

吉林油田油土环保型煤试验吉林油田油土环保型煤试验 介质加热循环储罐改造介质加热循环储罐改造 实实 施施 方方 案案 辽河油田晨宇集团洁宇煤业有限公司松原分公司 2012 年 8 月 10 日 吉林油田油土环保型煤试验介质加热循环储罐改造吉林油田油土环保型煤试验介质加热循环储罐改造 实实 施施 方方 案案 一一 改造目的及背景改造目的及背景 目前 吉林油田的储油罐除了使用油 气及原煤作为燃料以外 还有以电 或电加热介质间接加热储罐的方式 其中电加热介质给储罐升温的方法主要通 过 30KW 电加热器对介质进行加热 介质再经过循环泵循环加热罐内油水混合物 使其升温 满足原油拉运需要 该种加热方式在外界环境温度适宜时 尚可使用 当冬季外界环境温度较 低时 特别是当储罐为冷罐 此时储罐与外界环境温度较为接近 且介质未进 行循环加热 进油后 原油迅速降温 直至凝固 又由于储罐加热介质瞬间提 升温度能力有限 造成原油升温较慢 流动性较差 难于装车外运 此方案主要对介质加热的循环储罐进行改造 改造后的储罐能够确保罐内 油水混合物温度不低于 60 原油具有较强的流动性 满足拉运需要 并通过 此次改造降低运行成本 节能降耗 为吉林油田节能环保事业做出一定的贡献 二二 方案改造的技术路线方案改造的技术路线 我公司以前从事的油泥 油土制备环保型煤项目共分为三个部分 储存和 回收部分 型煤制备部分 储油罐改造部分 其中储油罐改造主要采用由废弃 的油泥 油土制成的环保型煤作为燃料 通过操作简便 高效节能加热炉对罐 体进行直接或间接加热 使油井采出液进行快速加热升温 实现装车外运 据不完全测算 单井罐可实现 2 5 吨型煤替换 1 吨原油 单罐投资回收期约为 2 6 年 经济效益和社会效益非常可观 1 经计算当外界环境温度为 20 间接加热储罐的功率需要如下表 序号项 目单 位技 术 参 数 1介 质 类 型导热油 水或其他导热介质 KW5080126200300 2间接加热设备负荷 KJ N18x10428 8x10442x10472X104108X104 储罐容积 m3 1520304050 储罐温度 OC 60 903 储罐 介质 参数 热转换效率 70 75 2 原介质加热循环储罐设计理念具有一定的先进性 例如原油装车及间接加热 等都具有一定的优点 建议保留 3 原介质加热循环储罐可以通过以下两种方案进行优化改造 以 20m3介质加 热循环储罐为例 其改造的主要技术路线有两种 第一种为罐底敷炉式 罐底敷炉式单井储油罐技术路线 罐底敷炉式采用罐底敷炉 双回程烟道 即将燃型煤的加热炉敷于储罐底部与储罐直接接触 并用储罐中的双回程烟道 作为加热流程 经计算该方案传热功率大于 60KW 能够满足加热需要 主要改造内容 新增燃煤高效节能加热炉 1 台 去除储罐底部部分保温及基础底座 并将储罐安放于加热炉炉体耐火水 泥上 形成 热炕 效应 制作外部连接烟道 制作炉体与罐体的连接平台 第二种为外部热源式 外部热源式单井储油罐技术路线 在储罐附近安放燃型煤的加热炉 导热双 油加热箱 回程烟道 即将燃型煤的加热炉置于储罐附近或底部与储罐无直接接 触 加热炉给导热油加热 导热油通过原有的循环系统对储罐进行间接加热 加热炉烟气通过原储罐烟道进行换热 最终外排 经计算该换热功率大于 60KW 能够满足加热需要 主要改造内容 新增燃煤高效节能加热炉 1 台和导热油储罐 1 台 去除原储罐加热器 将原循环加热系统连接于导热油储罐上 将储罐双 回程烟道连接于加热炉烟道出口上 制作炉体与罐体的连接平台 增加罐内循环盘管受热面积 需动罐体 4 罐底敷炉式和外部热源式单井储油罐均采用滑车式炉排 多回程烟道供热 此装置了可以广泛应用于原有储罐改造亦可适用于新建储罐 改造后的储油罐 热效率高 设备结构合理 节能效果显著 设备安全可靠 亦可附带油井伴热 站厂采暖 三三 新增设备的特点及原理新增设备的特点及原理 1 燃煤高效节能加热炉的结构特点 结构特点 卧式结构 烟气三回程 锅炉有以下几件部套 炉堂 燃烧室 一回程 二回程烟室 三回程烟管 排烟口 烟囱 锅炉底座等 燃料在 炉堂内燃烧 火焰温度高达 1000 多度 在炉膛内完成辐射传热过程 生成的烟 气进入二回程烟室 在烟室内完成二回程的对流传热 此时温度已降低到 改造名称 对比项目 改造方案一改造方案二 改造形式罐底敷炉式外部热源式 罐体容积 m3 2020 采出液维持温度 60 60 功率 KW 8080 热效率 75 70 加热方式直接加热间接加热 加热炉燃料型煤 天然气型煤 天然气 加热炉相关数据 烟气温度 200 200 改造主要内容 新增燃煤高效节能加热炉 1 台 形成 热炕 效应 制作外部连接烟道 制作连接平台 去除底部部分保温及底座 新增燃煤高效节能加热炉 1 台和导热油储罐 1 台 制作外部连接烟道 制作连接平台 去除原有电加热器 增加罐内换热面积盘管 投资 万元 17 819 6 日平均燃料费用 元 225 2268 8 投资回收期 年 2 533 31 其他情况说明 拆除 热炕 部分罐体受热 温度较高 必须做好耐火涂 层方可实现 次方案必须增加罐体循环 介质盘管的换热面积方可 实现 450 500 在此 烟气转折 180 度进入三程烟管 并继续进行对流传热过程 完成传热过程后烟气经排烟口排出 此时的排烟温度约在 180 200 2 燃煤高效节能加热炉的燃烧控制过程 该设备燃料供给方式为 半自动进料方式 炉排使用半自动活动炉排 型 煤经半自动炉排进煤 进入炉膛后在炉篦上燃烧 燃烧所需的空气由炉篦下部 的风室进入 安装在尾部烟囱自然形成炉堂燃烧所需的负压 空气在内外压差 的作用下进入炉内助燃 设备底部设有烟道调节门 调整调节门可以调节锅炉 的配风量 实现适当的空气过剩量 炉排下设有自卸式出灰斗 可自行清灰出 渣 四四 改造后遗留问题及处理方案改造后遗留问题及处理方案 问题一 改造后双回程烟管内部积灰 阻塞烟道 解决方案 外露部分 U 型烟管采用法兰连接 定期监测烟道温度 并及 时清灰 清灰采用大功率吹风机及机械清灰器可以实现 炉膛 一回程 三回程烟管 二回程烟室 采用法兰封堵 炉体与罐体连接的烟 道改造后 采用法兰 封堵 问题二 改造时对加热炉结构进行部分改造 造成热源集中 解决方案 将 热炕 温度较低部分破拆 采用耐火涂料喷涂 防止局部 升温过热 见下图一 五五 项目实施的前景展望项目实施的前景展望 我公司在吉林油田及采油厂相关部门的大力帮助下 经过多次调研 确立 了以油泥 油土的处理为主线的一整套处理方案 确立了落地油泥处理 回收 制备型煤 储油罐改造等一条龙的改造工艺流程 该项目不仅可以实现对油泥 的无害化处理及资源化利用 亦可将因污染造成的损失降到最低 使其变废为 宝 改造后原油储罐的燃料主要采用由落地的油泥 油土制成的环保型煤 成 本低 热值高 据测算 燃煤成本是用电的 2 3 亦可实现 2 5 吨型煤替换 1 吨原油 据吉林油田不完全统计 用于生产过程中的储油罐燃油消耗量每年接近 5 破拆部分 罐体喷涂 耐火涂料 万吨原油 随着国家对石油能源安全和节能需求增强 油田生产耗能燃料结构 调整暨以煤基燃料 型煤代油气燃料成为节能降耗主要出路 该项目实施完毕后 将大大改善吉林油田用能结构 使吉林油田的能源管理水平得到较大的提高 即节约了大量的能源资金的投入 随之产生较大的经济和社会效益 环保效果 更加突出 同时更具有显著的示范效应 辽河油田晨宇集团洁宇煤业有限公司松原分公司 2012 年 8 月 10 日 序号 项目名 称及规 格型号 单位数量单价合价备注 一 主要设 备 1 燃煤高 效节能 加热炉 60KW 台 16 86 8 三回程 2 螺旋型 煤推进 器及炉 排附件 套 10 850 85 3 电机及 控制箱 套 10 450 45 4 原油储 罐 20m3 台 15 85 8 5 顶装式 原油双 色液位 计 台 10 60 6 6 加热