[實用新型]天然氣真空加熱爐

無效

• 申請號: 01226967.0
• 申請日: 2001-06-12
• 公開（公告）號: CN2482629Y
• 公開（公告）日: 2002-03-20
• 發明（設計）人: 琚澤慶;張海峰;盧國英
• 申請（專利權）人: 冀東石油勘探開發公司
• 主分類號: F22B9/02
• 分類號: F22B9/02;F22B9/10
• 代理公司: 唐山永和專利事務所
• 代理人: 王永紅

本實用新型涉及一種加熱爐，特別是一種適用于石油行業天然氣集輸領域的天然氣真空加熱爐。是石油行業集輸領域的專用設備，也可用于油氣集輸領域其它介質的加熱。

對天然氣的加熱主要目的就是抑制水合成物的生成，避免設備及管道的堵塞。目前，抑制天然氣水合物產生主要有兩種方法，一是用設備對天然氣加熱，所用的設備有：立、臥式水管鍋爐，承壓水套爐，敞口水套爐。它們均存在不同程度的缺陷，立、臥式水管鍋爐易腐蝕，使用年限短，使用效率低且操作管理復雜。承壓水套爐的燃燒方式落后，熱效率低，燃料消耗量大且體積龐大，運輸麻煩，操作使用不安全。敞口水套爐易在火筒或盤管的外壁上結垢，傳熱系數小，鋼耗量大。二是加入水合物抑制劑，它的不足是，噴注不均勻，抑制劑耗量大，成本高，而且毒性大，污染環境。

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，而提供一種對天然氣加熱來抑制水合物生成，采用水蒸氣在真空狀態下相變換熱來加熱盤管換熱器，利用真空閥以及流程的啟動順序排凈系統的不凝性氣體，傳熱效果理想，工作環境舒適的天然氣真空加熱爐。

本實用新型的目的是這樣實現的：由爐體、燃燒系統、控制器、燃料管路構成，其結構要點是：爐體為鍋殼式結構，鍋殼內的下部設有燃燒系統，上部設有加熱盤管，外表面設有與其連同的真空閥，燃料管路位于爐體的外部與燃燒系統連接，整體操作間位于爐體的外部，其內安裝有控制爐體運行的控制器。

所述的燃燒系統為兩回程結構，由火筒、回燃室、煙管、煙箱組成，煙管是螺紋煙管。

所述的天然氣加熱盤管布置在爐體上部的蒸氣空間。

相比現有技術，本實用新型具有以下優點：

1、運行安全。本爐的鍋殼在負壓下運行，基本上不承受任何壓力，一旦盤管破裂，高壓天然氣會迅速通過多只大口徑真空閥迅速泄放。另外天然氣為間接加熱，不與明火接觸，不存在爆燃的可能。

2、相變換熱比對流換熱的傳熱系數高1.5倍以上，可有效地減少受熱面積，極大地降低鋼耗。采用螺紋煙管技術，使換熱效果相比同規格提高了40％，從而使爐體體積小巧，運輸安裝方便。

3、使用壽命長。中間換熱介質是封閉運行的，沒有中間換熱介質的損耗，不需經常補水。不結垢，不氧化腐蝕，使用壽命長。

4、節能環保。本爐的燃燒系統的燃燒效率達99％以上，并使NO_x、CO₂得到有效控制，NO_x、CO₂的排放濃度遠遠低于國家的排放標準。熱效率高。

5、一爐多用。一臺天然氣真空加熱爐，只需安裝多組盤管，就可實現一爐多用功能，可以同時進行多井、單井天然氣加熱以及生活用熱等，節約投資，管理方便。

附圖圖面說明：

附圖是本實用新型結構示意圖。

下面結合附圖及實施例詳述本實用新型。

本實用新型由爐體5、燃燒系統3、燃料管路4、控制器2、真空閥6、操作間1組成，爐體5為鍋殼式結構，鍋殼內的下部設有燃燒系統，加熱中間介質水，上部為蒸氣空間以及天然氣加熱盤管。殼體保持在0.0Mpa-0.3Mpa的負壓。外表面設有與其連通的真空閥6，燃料管路4包括燃氣管路、燃油管路和油氣混燃管路，位于爐體5的外部與燃燒系統3連接，燃燒系統3為兩回程結構，由火筒、回燃室、煙管、煙箱組成。在自然通風的條件下，煙管選用光管。在正壓燃燒方式下，煙管采用經螺紋滾壓的螺紋煙管，使煙氣對流換熱效率比光管明顯提高，并且顯著減緩了爐體內部煙塵的沉積速率。在無電地區，燃燒系統3使用無電自控燒嘴，其它地區使用全自動燃燒系統。整體操作間1位于爐體的外部，其內安裝有控制爐體運行的控制器2，控制器2是利用運行中的液位、溫度、壓力信號，對燃燒系統3反饋控制。分為就地控制、異地控制7。無電地區，還可使用無電自控系統。操作間1為整體結構，位于爐體的外部，與加熱爐5分別整裝出廠，在現場可以迅速就位，節省了安裝時間，改善了工作環境。

本實用新型的工作原理：燃燒系統燃燒油、氣等燃料，產生熱量，使鍋殼下部的介質沸騰汽化，產生的蒸汽遇到低溫盤管，發生相變，凝結成液態，釋放出汽化潛熱，加熱盤管內的介質(天然氣)，管外凝結結液又落回液面，再次被加熱，從而完成整個換熱循環過程。

真空度的形成和維持：啟動燃燒系統，鍋殼內中間介質水受熱蒸發為蒸汽，當其壓力大于外界大氣壓時，真空閥打開，將鍋殼內的空氣和水中的溶解氧排放至大氣中，此時再打開盤管流程，一部分蒸汽就會與盤管壁迅速換熱，釋放出汽化潛熱后凝結為水，使得鍋殼內壓力瞬間降低，真空閥關閉，鍋殼處于負壓狀態。