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[摘 要]加热炉是集输泵站的主要热能设备，也是集输泵站中主要耗能设备。目前集输泵站加热炉大多以燃油为主，燃油供需大，而且燃油加热炉普遍存在污染严重、效率低，安全性差的现象，万达蒸汽代油工程的应用为集输系统节能降耗提供了好的办法，它的应用取得了较可观的经济效益和社会效益。
[关键词]加热炉；燃油；蒸汽代油；节能
中图分类号：TE974 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）07-0306-01
1、坨三站原油处理加热系统现状
目前坨三联合站担负着胜采三矿7个采油队的产出液处理任务，日处理液量3.5万 m3，日外输油量1950t，主要处理工艺为热化学沉降脱水工艺。
自1965年建站以來，坨三站原油加热方式经历了：方箱式加热炉、有机热载体加热炉、超导管加热炉。不管使用哪一种加热炉，都是采用原油作为燃料，而且加热炉的效率随投用时间的延长逐年下降。以坨三站加热系统使用的2000KW和2500KW燃油超导加热炉为例。2台超导加热炉均以净化原油为燃料油（燃料油来自站内的净化油外输管线），为二级沉降罐低含水原油加热。
2、超导加热炉运行中存在的问题
1）目前坨三站加热系统共有两台超导热管加热炉，其中1#炉为厂家试验产品，2001年11月投产，由于设计存在缺陷、超导热管损坏等原因，运行效率仅为65%左右，不能满足生产要求。2007年已向厂财务资产管理中心打报告申请报废。2）2#加热炉2002年投入使用，目前该炉排烟系统设计不合理，烟灰积聚在烟道中造成烟道堵塞，因为部分超导管烧坏，原油盘管穿孔等原因，存在较大安全隐患。该加热炉耗燃油量大，炉效也明显降低，由刚投产时的89.7%下降到目前的79%。坨三站2008年1-10月处理原油55.3万吨，加热炉耗燃料油共计1104吨，炉效为79.7%，每年有近300吨的燃料油损耗。该加热炉耗燃油量大，热效率较低，不能满足生产运行需要。3）2#炉由于长时间运行，导致炉膛结焦、炉效降低，使得燃油泵磨损加快，造成平均30—35天左右就需要更换一台E7燃油泵，才能保证正常生产，极大的浪费了人力物力，使加热炉运行成本居高不下。此外，厂安全部门在多次检查中提出超导炉存在较大安全隐患。
3、采用万达蒸汽代油加热装置取代燃油加热炉
针对燃油超导加热炉耗燃油量大、热效率低及存在安全隐患等问题，我们与上级科室协调， 经过充分论证，2008年10月对坨三站原油加热系统进行了整体改造。该项目利用万达热电蒸汽集中供热的方式，新上1台直掺式蒸汽换热器对原油进行加热。
3.1采用直掺式换热器加热原油
2008年11月14日，万达蒸汽代油工程开始投入使用，停用原站内燃油加热炉。直掺式换热器亦称混合式换热器，冷热介质没有固定传热面，而是通过直接混合实现热量交换。该装置主要由一段比进口原油管线粗的直管和一个（在该直管中间位置）末端封堵、中间开无数小孔的蒸汽管组成，脱水原油从该直管经过，和从无数小孔中喷出的高温蒸汽充分混合，吸收蒸汽热量，温度升高。控制进入直管的蒸汽量，可以保证脱水原油达到所需要的加热温度。直掺式换热器投产运行后，对换热器的运行情况进行了数据统计与分析可以看出，1月-4月份，换热器出口平均温度在90℃左右，平均热效率为89.5%，只是外输原油平均含水率略有升高，与2008年同期0.54%比较提高了0.05个百分点。在实际运行中，我们发现直掺式换热器存在以下几个方面的问题：1）每天有80多m3、180℃的高温蒸汽一同进入稳定系统和三级沉降罐中，造成稳定系统排污量增大，排污量由每班一次增加到每班两次，增大了稳定排污系统的负荷。2）沉降罐的底水上升很快，三级沉降油罐底水每天增加20-30cm，底水泵由每天启运1次增加到每天启运2次，增加了岗位工人的工作量。3）含高温蒸汽的含水油油水分离速度减慢，影响了外输原油含水率。
3.2采用单盘管换热器加热原油
由于直掺式换热器加热原油给坨三站的原油脱水带来了很大难度，严重影响了外输原油含水率，故2009年5月12日投产新上了单盘管换热器。
单盘管换热器是一种新型换热器，具有换热效率高，无污染、不易堵塞，便于维护等特点。该装置主要由换热器壳体和换热盘管组成，高温蒸汽通过与管壁直接接触放热对盘管内的原油进行加热。该换热器将原油与蒸汽分开对原油加热，2009年5月投产，经过试运效果良好。我们查阅了换热器运行记录及原油含水化验记录原始报表，对单盘管换热器投运来的运行状况和外输原油含水情况进行了统计。2009年5月-2010年8月份，该装置运行良好，平均热效率为88.6%，换热器出口平均温度在92℃左右，外输油平均含水率为0.60%，能够满足原油脱水的要求。
4、效果分析
1）、节能效果显著。可以完全不用燃烧净化原油进行原料油加热，如果按照加热炉每天耗油4t计算，每年可节约燃料油量1400余t。2）安全运行得到进一步保障。生产运行不使用燃油加热炉，避免了明火作业，消除了加热炉的安全隐患，确保了生产运行的安全。3）降低了泵站职工劳动强度。岗位职工不需要频繁的启停加热炉以及进行加热炉的维修保养，可有效降低职工的劳动强度。
4）噪音减少。加热炉在运行过程中的噪声极大，造成周围环境的污染，在蒸汽换热器的运行过程中几乎不存在噪音。5）减少了大气污染。加热炉的运行过程中，产生大量的硫化物排放至大气中，对大气造成一定程度的污染，而蒸汽代油系统使用的是万达热电厂的余热，在应用过程中不产生任何废气与废物，对环境不产生任何污染，提高了环境质量。
5、结论及下步打算
综上所述，采用万达蒸汽代油装置给原油加热，节约了燃油消耗，降低了职工的劳动强度，消除了加热炉的安全隐患，提高了原油处理系统中设备运行的安全性，同时减少了对大气的污染，改善了原油处理环境。加强换热器的运行管理，对运行参数不断进行优化调整，探索经济合理的脱水温度，既能满足原油脱水要求，又能降低泵站能耗。
[关键词]加热炉；燃油；蒸汽代油；节能
中图分类号：TE974 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）07-0306-01
1、坨三站原油处理加热系统现状
目前坨三联合站担负着胜采三矿7个采油队的产出液处理任务，日处理液量3.5万 m3，日外输油量1950t，主要处理工艺为热化学沉降脱水工艺。
自1965年建站以來，坨三站原油加热方式经历了：方箱式加热炉、有机热载体加热炉、超导管加热炉。不管使用哪一种加热炉，都是采用原油作为燃料，而且加热炉的效率随投用时间的延长逐年下降。以坨三站加热系统使用的2000KW和2500KW燃油超导加热炉为例。2台超导加热炉均以净化原油为燃料油（燃料油来自站内的净化油外输管线），为二级沉降罐低含水原油加热。
2、超导加热炉运行中存在的问题
1）目前坨三站加热系统共有两台超导热管加热炉，其中1#炉为厂家试验产品，2001年11月投产，由于设计存在缺陷、超导热管损坏等原因，运行效率仅为65%左右，不能满足生产要求。2007年已向厂财务资产管理中心打报告申请报废。2）2#加热炉2002年投入使用，目前该炉排烟系统设计不合理，烟灰积聚在烟道中造成烟道堵塞，因为部分超导管烧坏，原油盘管穿孔等原因，存在较大安全隐患。该加热炉耗燃油量大，炉效也明显降低，由刚投产时的89.7%下降到目前的79%。坨三站2008年1-10月处理原油55.3万吨，加热炉耗燃料油共计1104吨，炉效为79.7%，每年有近300吨的燃料油损耗。该加热炉耗燃油量大，热效率较低，不能满足生产运行需要。3）2#炉由于长时间运行，导致炉膛结焦、炉效降低，使得燃油泵磨损加快，造成平均30—35天左右就需要更换一台E7燃油泵，才能保证正常生产，极大的浪费了人力物力，使加热炉运行成本居高不下。此外，厂安全部门在多次检查中提出超导炉存在较大安全隐患。
3、采用万达蒸汽代油加热装置取代燃油加热炉
针对燃油超导加热炉耗燃油量大、热效率低及存在安全隐患等问题，我们与上级科室协调， 经过充分论证，2008年10月对坨三站原油加热系统进行了整体改造。该项目利用万达热电蒸汽集中供热的方式，新上1台直掺式蒸汽换热器对原油进行加热。
3.1采用直掺式换热器加热原油
2008年11月14日，万达蒸汽代油工程开始投入使用，停用原站内燃油加热炉。直掺式换热器亦称混合式换热器，冷热介质没有固定传热面，而是通过直接混合实现热量交换。该装置主要由一段比进口原油管线粗的直管和一个（在该直管中间位置）末端封堵、中间开无数小孔的蒸汽管组成，脱水原油从该直管经过，和从无数小孔中喷出的高温蒸汽充分混合，吸收蒸汽热量，温度升高。控制进入直管的蒸汽量，可以保证脱水原油达到所需要的加热温度。直掺式换热器投产运行后，对换热器的运行情况进行了数据统计与分析可以看出，1月-4月份，换热器出口平均温度在90℃左右，平均热效率为89.5%，只是外输原油平均含水率略有升高，与2008年同期0.54%比较提高了0.05个百分点。在实际运行中，我们发现直掺式换热器存在以下几个方面的问题：1）每天有80多m3、180℃的高温蒸汽一同进入稳定系统和三级沉降罐中，造成稳定系统排污量增大，排污量由每班一次增加到每班两次，增大了稳定排污系统的负荷。2）沉降罐的底水上升很快，三级沉降油罐底水每天增加20-30cm，底水泵由每天启运1次增加到每天启运2次，增加了岗位工人的工作量。3）含高温蒸汽的含水油油水分离速度减慢，影响了外输原油含水率。
3.2采用单盘管换热器加热原油
由于直掺式换热器加热原油给坨三站的原油脱水带来了很大难度，严重影响了外输原油含水率，故2009年5月12日投产新上了单盘管换热器。
单盘管换热器是一种新型换热器，具有换热效率高，无污染、不易堵塞，便于维护等特点。该装置主要由换热器壳体和换热盘管组成，高温蒸汽通过与管壁直接接触放热对盘管内的原油进行加热。该换热器将原油与蒸汽分开对原油加热，2009年5月投产，经过试运效果良好。我们查阅了换热器运行记录及原油含水化验记录原始报表，对单盘管换热器投运来的运行状况和外输原油含水情况进行了统计。2009年5月-2010年8月份，该装置运行良好，平均热效率为88.6%，换热器出口平均温度在92℃左右，外输油平均含水率为0.60%，能够满足原油脱水的要求。
4、效果分析
1）、节能效果显著。可以完全不用燃烧净化原油进行原料油加热，如果按照加热炉每天耗油4t计算，每年可节约燃料油量1400余t。2）安全运行得到进一步保障。生产运行不使用燃油加热炉，避免了明火作业，消除了加热炉的安全隐患，确保了生产运行的安全。3）降低了泵站职工劳动强度。岗位职工不需要频繁的启停加热炉以及进行加热炉的维修保养，可有效降低职工的劳动强度。
4）噪音减少。加热炉在运行过程中的噪声极大，造成周围环境的污染，在蒸汽换热器的运行过程中几乎不存在噪音。5）减少了大气污染。加热炉的运行过程中，产生大量的硫化物排放至大气中，对大气造成一定程度的污染，而蒸汽代油系统使用的是万达热电厂的余热，在应用过程中不产生任何废气与废物，对环境不产生任何污染，提高了环境质量。
5、结论及下步打算
综上所述，采用万达蒸汽代油装置给原油加热，节约了燃油消耗，降低了职工的劳动强度，消除了加热炉的安全隐患，提高了原油处理系统中设备运行的安全性，同时减少了对大气的污染，改善了原油处理环境。加强换热器的运行管理，对运行参数不断进行优化调整，探索经济合理的脱水温度，既能满足原油脱水要求，又能降低泵站能耗。