[實用新型]頁巖氣加熱爐

有效

• 申請號: 201420105558.1
• 申請日: 2014-03-10
• 公開（公告）號: CN203731677U
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 楊勝峻;劉天義;趙明;文海力;黃丹青
• 申請（專利權）人: 中石化江漢石油工程設計有限公司
• 主分類號: F24H3/08
• 分類號: F24H3/08
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡琳萍

技術領域

本實用新型涉及石油工程技術領域，特別涉及一種頁巖氣開發中油氣集輸工藝采用的加熱爐。

背景技術

頁巖氣是指賦存于富有機質泥頁巖及其夾層中，以吸附或游離狀態為主要存在方式的非常規天然氣。

水套加熱爐是油氣田勘探開發中的重要設備之一，由于油氣物性參數的不同以及油氣集輸工藝流程的需要，所采用的加熱方式和設備也不完全一樣，因此，所用的加熱爐很難形成定型標準的產品。目前在市場上開發的類似產品有天然氣加熱爐、分體式加熱爐和真空相變加熱爐等產品，雖然在很大程度上也滿足了用戶的需求，但是，在加熱爐的結構、熱能利用的效率等方面尚還有改進或提高之處。而對于以吸附或游離狀態為主要存在方式的非常規頁巖氣，則還沒有一種針對其專用的加熱爐。傳統加熱爐適用于該領域時，又無法滿足加熱需求。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是：克服現有加熱爐無法應用于目前率先開發的頁巖氣生產過程，提供一種頁巖氣加熱爐，能夠較好適應頁巖氣生產，同時具有體積小、結構緊湊、熱效率高、金屬耗量少的優點。

為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案：

一種頁巖氣加熱爐，包括加熱爐爐體和爐內火筒，其特征在于：爐體的水平一端為燃料氣進口端，另一端為頁巖氣管道接口端；爐體內腔下半部設置封閉的燃燒火筒，火筒外部的爐體內腔為充水空間；

火筒一端連接燃燒裝置，另一端連通反向延伸的煙管，煙管依次與煙箱、煙囪連接；

燃燒氣進口端處，火筒的外側設置燃燒裝置，燃燒裝置與煙箱連通，燃燒氣源進口管道與燃燒裝置點火端連通；

頁巖氣管道接口端，爐體的另一端通過爐體法蘭封閉，頁巖氣進入管道穿過法蘭后伸入進入爐體上半部的內腔中形成換熱盤管；在燃燒筒體的頂部沿筒體中心線方向換熱盤管的下方設置水平滑軌，管板設置在滑軌上且能夠沿滑軌滑動，換熱盤管穿過管板并由管板支撐；換熱盤管兩端分別連通相應的頁巖氣進口和頁巖氣出口。

上述技術方案中，所述的火筒包括直火筒和波形火筒，所述波形火筒沿水平方向間隔設置在直火筒之間；波形火筒為母線呈波浪線狀延伸的圓筒體。

上述技術方案中，火筒的另一端設置水平伸出爐體外部的看火裝置。

上述技術方案中，火筒底部由火筒托架弧板支撐托起，火筒托架弧板通過間隔設置的托架支撐沿徑向支撐在爐體內。

上述技術方案中，煙管采用螺旋槽煙管。

上述技術方案中，煙管置于火筒的前后側，且前后側煙管均位于爐體內腔下半部分。

上述技術方案中，煙管由煙管管板支撐，煙管管板支撐于火筒和爐體之間。

上述技術方案中，所述煙箱設置能夠開閉的清灰門。

上述技術方案中，爐體頂部設置人孔、膨脹水箱、補水口，爐體下部設置排污口；爐體壁設置保溫防護層。

上述技術方案中，燃燒裝置采用負壓燃燒的全自動燃燒器及控制系統；還設置自動補水控制器、自動調節負荷控制器、熄火保護控制器、遠程緊急關斷控制器，各控制器均與相應儀表系統連接。

上述技術方案中，頁巖氣換熱盤管為承壓達?42MPa的無縫鋼管。

上述技術方案中，為了集成吊裝和運輸，爐體通過底部水平兩端的鞍式支座與撬座設為一體。

本實用新型所述加熱爐的工作原理如下：從井口來的頁巖氣由頁巖氣進入管道進入換熱盤管中，頁巖氣管道在充水空間內的水浴加熱作用下與煙管換熱從而將頁巖氣加熱；加熱后的頁巖氣回程繼續換熱，并最后通過頁巖氣輸出管道輸出；

燃料氣進入燃燒裝置點火燃燒，燃燒后煙氣沿火筒及煙管傳熱到爐體充水空間的水，將水加熱到一定的溫度，加熱后的水再將熱量傳遞給換熱盤管內的頁巖氣；之后，煙氣逆向到達煙箱，經煙箱匯集后由煙囪排放。

相對于現有技術，本實用新型的有益效果如下：

1）采用了特有的臥式內燃兩回程的燃燒結構，強化傳熱技術；燃料氣沿火筒順向加熱，又反向沿煙管回流，加熱效果好，熱效率高；同時使得煙管和火筒布局緊湊、爐體體積變小。

2）爐內筒體采用直火筒和波形火筒相結合的強化傳熱結構，使得加熱效果好，熱效率高，同時保證了火筒的熱膨脹和強度要求。

3）煙管設置在爐內燃燒筒體兩側，且煙管表面設置螺旋槽強化傳熱技術。。

4）頁巖氣換熱盤管承壓能力高：可滿足壓力高達42MPa頁巖氣的要求。

5）整體撬塊化：爐體、燃燒器、梯子平臺、煙囪、爐后配管等集成撬裝于一體；結構緊湊，安裝簡便。?