专利名称：天然气井口加热炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种气田加热炉，特别是一种天然气井口加热炉。
背景技术：
目前，气田应用的加热炉有超拓加热炉和真空加热炉，且应用在集气站内。这两种加热炉为配套“多井集气、集中注醇”流程而设计，应用于单井井口加热上，则显得热效低、造价高，另需燃气配气撬块、电力供应、有人值守等配套。这两种加热炉对于前者其优点是①自动化控制程度高，炉体温度、烟气温度均可实行火咀供气量远传控制调节。②自带熄火保护系统。缺点是①造价高，100kW炉报价约10万元/台。②热效率低，实测只有80％左右。③补水量大，补水量为0.35m3/d，存在缺水爆炸危险。④站内需要燃气、发电、生活的专用配气流程撬块，且驻站人员值守。⑤为压力容器，需定期检查、校验。⑥体积大，外形尺寸φ1440×5420mm。对于后者，优点是①可选配火咀适应广泛，既可选自动控制火咀，又可选人工调节火咀。②自控火咀带熄火保护功能。③非压力容器，安全程度高。④补水量小，补水量为0.1m3/d。缺点是①造价高，100kW炉报价约11万元/台。②热效率低，实测只有82％左右。③站内需要燃气、发电、生活的专用配气流程撬块，且驻站人员值守。④负荷适应性差。⑤体积大，外形尺寸φ1420×5640mm。而对于苏里格气田地处毛乌苏沙漠深部，自然条件恶劣，风沙大，其气井无电力供应，无人职守。
发明内容
本实用新型的目的是设计一种天然气井口加热炉，它具有适应性强、不需电力供应、补水量少、运行安全可靠、巡视检查周期长等特点。
本实用新型的目的是这样实现的，天然气井口加热炉，其特征是它由火咀、火筒、炉壳、盘管组、烟囱、节流阀、天然气进出口、燃料气进出口组成，炉壳是卧式罐体，罐体内上方固定盘管组，盘管组在罐体一侧有连接天然气进出口的伸出口，盘管组管与管之间有节流阀，盘管组一侧有与盘管相平行的火筒，火筒端部连接有火咀，火咀在卧式罐体另一侧固定；卧式罐体下方与燃料气进出口相连接；火筒在卧式罐体另一侧的火咀部位有烟囱；卧式罐体由支撑架固定。
所述的盘管组至少包括2-12组。
炉壳外有安全阀。
炉壳上有上水口和出水口，上水口和出水口都位于炉壳的上表面。
本实用新型的工作过程是火咀将火焰喷入火筒，这时烟气初始温度约为1350℃，经过火筒向烟囱排出的过程中，将热量不断传给炉腔水体后，烟气温度逐步降低至180℃后排入大气。炉腔水体在被烟气加热的过程中，井口所产的低温天然气经过盘管被加热升温，经节流阀节流降温后再次被盘管加热后外输，盘管所吸收的热量，和炉腔水体被火筒加热传递的热量形成动态平衡，水体温度维持恒定。
本实用新型的优点是实现了工艺上的更新，并且是这一技术的核心组成部分。进一步提高了天然气集输技术水平，节约井口注醇的一大笔成本(年节约注醇量40~50t/口)，从而降低商品天然气成本，保持气田的高效持久开发，井口加热炉则是其为适应气田高效开发而研制的新品。本实用新型具体体现在如下几方面①功率小，系列中最大规格200kW，可使加热炉负荷处在高效区。②中间节流设计，热效率高达85％。③人工调节火咀，可选配火咀型号广泛。④燃气处理带调压疏水防熄火功能。⑤微正压容器，按负压运行，安全程度高。⑥补水量小，理论上不需补水。⑦井口不需电力和人员值守。⑧造价低，100kW炉报价8万元/台。⑨体积小，外形尺寸φ1016×4683mm。适合苏里格气田。
下面结合实施例附图对本实用新型作进一步说明
图1是实施例1结构示意图。
图中，1、火咀；2、液位计口；3、烟囱；4、出水口；5、压力表；6、安全阀；7、上水口；8、旋空口；9、炉壳；10、手孔；11、天然气进出口；12、燃料气进出口；13、排污口；14、支撑架；15、节流阀；16、盘管组；17、火筒；18、密封板。
具体实施方式
实施例如图1所示，炉壳9为卧式罐体，两端由密封板18密封。罐体内上方固定有盘管组16，盘管组16从罐体右侧伸出连接天然气进出口11，盘管组16连接有节流阀15，盘管组16有两节构成，火筒17连接火咀1，火咀1在卧式罐体左侧；卧式罐体下方与燃料气进出口12相连接；火咀1将火焰喷入火筒17，烟气初始温度约1350℃，经过火筒17向烟囱3排出的过程中，将热量不断传给炉腔水体后，烟气温度逐步降低至180℃后排入大气。炉腔水体在被烟气加热的过程中，井口所产的低温天然气经过1#盘管被加热升温，节流降温后再次被2#盘管加热后外输，1#盘管和2#盘管所吸收的热量，和炉腔水体被火筒加热传递的热量形成动态平衡，水体温度维持恒定。炉腔水位、温度、压力可通过置于炉壳9外的液位计口2、压力表5观测，炉壳9外安装有安全阀6。炉腔的水体由上水口7加入，由出水口4排出；上水口7和出水口4都位于炉壳9的上部。为了对卧式罐体内部进行维护在，炉壳9的上部有手孔10；排污口13位于炉壳9的下方。整个卧式罐体由支撑架14支撑。本实用新型中的火咀主要控制燃料天然气的流量、与空气的预先混合、对燃烧供风的调节。火筒1负责将燃烧后的高温烟气热量传递给炉内水体。盘管组16做为被加热气体的载体、属高压部分。烟囱3负责烟气(废气)的排出，并具备一定大气压差起抽排作用。
由于被加热介质不受火焰和烟气的直接加热，受热面上不存在结焦，结垢等问题。另外，水的热容量大，这就保证了被加热介质始终处于一个相对稳定的温度场，不会由于被加热介质的流量的波动，而引起水套温度的明显变化，从而提高了其安全可靠性。
本实用新型考虑到气田电力短缺，决定采用大气式燃烧器。通风方式为自然通风，点火方式为手动。大气式燃烧器在一定的燃气压力范围内，其一次空气系数是常数，即具有自动调节性，且负荷调节范围大、噪音小、不易回火。气井一般都间距大，位置偏远，井口无人值守。因此井口加热炉必须安全可靠性高，负荷适应性强，补水量较小。微压密闭系统保证了水套内的水分基本不散失，每3～6个月补水一次，消除了缺水爆炸的危险，提高了设备的实用性，降低了工人的劳动强度。此外采用多盘管中间加入节流阀进行节流加热技术，提高了传热效率。气井天然气进加热炉压力为25MPa，温度为20℃，而外输天然气压力为3MPa，温度为70℃。天然气在节流降压的过程中将吸收大量的热量，如果采用一级加热后再节流外输，则天然气被加热出炉的温度将在130℃左右，才能保证节流后的外输温度，这样就要提高炉内水浴温度，增大换热面积，而这对炉子的安全可靠以及炉子的效率都不利。设计采用了多盘管中间节流加热技术，即先将天然气加热到一定温度(保证节流后温度20℃左右)，然后节流降压，再加热到70℃，这就大大降低了炉内水浴温度，提高了传热温差，从而提高了加热炉的安全可靠性和传热效率。加热炉设置了烟温检测，水位检测，超压超温保护等多种安全保护措施，彻底消除了意外熄火、缺水、超压超温等引起的危险，保证了加热炉的安全高效运行。
权利要求1.天然气井口加热炉，其特征是它由火咀、火筒、炉壳、盘管组、烟囱、节流阀、天然气进出口、燃料气进出口组成，炉壳是卧式罐体，罐体内上方固定盘管组，盘管组在罐体一侧有连接天然气进出口的伸出口，盘管组管与管之间有节流阀，盘管组一侧有与盘管相平行的火筒，火筒端部连接有火咀，火咀在卧式罐体另一侧固定；卧式罐体下方与燃料气进出口相连接；火筒在卧式罐体另一侧的火咀部位有烟囱；卧式罐体由支撑架固定。
2.根据权利要求1所述的天然气井口加热炉，其特征是所述的盘管组至少包括2-12组。
3.根据权利要求1所述的天然气井口加热炉，其特征是炉壳外有安全阀。
4.根据权利要求1所述的天然气井口加热炉，其特征是炉壳上有上水口和出水口，上水口和出水口都位于炉壳的上表面。
专利摘要本实用新型涉及一种气田加热炉，特别是一种天然气井口加热炉，其特征是它由火嘴、火筒、炉壳、盘管组、烟囱、节流阀、天然气进出口、燃料气进出口组成，炉壳是卧式罐体，罐体内上方固定盘管组，盘管组在罐体一侧有连接天然气进出口的伸出口，盘管组管与管之间有节流阀，盘管组一侧有与盘管相平行的火筒，火筒端部连接有火嘴，火嘴在卧式罐体另一侧固定；卧式罐体下方与燃料气进出口相连接；火筒在卧式罐体另一侧的火嘴部位有烟囱；卧式罐体由支撑架固定。它具有适应性强、不需电力供应、补水量少、运行安全可靠、巡视检查周期长等特点。
文档编号F24H7/02GK2669084SQ20042004142
公开日2005年1月5日 申请日期2004年1月2日 优先权日2004年1月2日
发明者刘祎, 刘子兵, 王文武, 雷文贤, 徐东, 李建武, 刘 申请人:西安立得工程建设有限公司