一种天然气井口加热炉撬装装置的制作方法

1.本实用新型属于天然气处理设备技术领域，具体为一种天然气井口加热炉撬装装置。


背景技术：

2.在天然气采出后，由于气井内的压力很高，因此需要对天然气进行降压以便利于对天然气的后续处理和输送。然而在天然气降压过程中，天然气体积膨胀吸热，因此会导致天然气的温度降低，在后续的输送过程中容易析出重烃或凝液，因此，现有技术中需要对降压后的天然气进行加热升温，以保证后续输气的可靠性。加热炉的建设施工周期长，通常约为3个月到6个月，同时由于不通气井的产气量不同，因此加热炉的工作时间也不同，时间长的有数年，短的仅有几个月，因此，为了增加设备的利用率，有必要将加热炉设计为撬装。但是，现有的撬装加热炉，比如中国专利cn203097825u公开了一种天然气井口加热炉撬装装置，其仅是简单的将加热炉和操作间进行集成化设置，不仅未考虑到低温天然气中凝析油对加热炉的影响，同时，其对热量的利用也存在不足。


技术实现要素：

3.为解决上述至少一种问题，本实用新型提供了一种天然气井口加热炉撬装装置，其具有更高的加热效率，能够减少热量的流失，节约燃料。
4.本实用新型的技术方案是：一种天然气井口加热炉撬装装置，包括撬座，所述撬座上可拆卸的设置有加热炉和缓冲罐，所述缓冲罐上设置有进气管线和缓冲管线，所述加热炉内设置有加热盘管，所述加热盘管一端与所述缓冲管线连通，另一端连接排气管线；所述加热炉内还设置有燃烧室和烟道，所述燃烧室一端并联连接燃料管线和助燃气管线，所述燃烧室另一端连接烟道，所述烟道一端连接烟囱；所述加热炉顶部还设置有泄压管和注水管，所述泄压管上设置有气体安全阀。
5.本实用新型的一种实施方式在于，所述撬座上还可拆卸的设置有风机，所述风机与所述助燃气管线连通。
6.本实用新型的一种实施方式在于，所述缓冲罐的进气口上设有第一过滤丝网，所述缓冲罐的排气口上设有第二过滤丝网。
7.进一步的，所述缓冲罐底部还设置有排液管线。
8.本实用新型的一种实施方式在于，所述缓冲管线和所述排气管线上均设置有温度计。
9.本实用新型的一种实施方式在于，所述撬座上任意两个设备之间的管线上均设置有连接头，与外部连接的管线上均设置有连接头。
10.与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
11.本实用新型通过设置缓冲罐，使得降压后天然气内的凝析油能够提前沉降在缓冲罐内部，降低凝析油沉积在加热盘管内的风险，从而变相提高加热盘管的传热效率；通过设
置烟道，使得燃烧后的高温烟气中的热量不会被浪费，极大地增加了加热效率，减少了燃料的浪费；通过设置气体安全阀，不仅能够减少水的流失，同时还能减少热量的流失，进一步节约了成本。
附图说明
12.图1为本实用新型整体结构示意图；
13.图2为缓冲罐的放大结构示意图。
14.图中，1为撬座，2为加热炉，3为风机，4为缓冲罐，401为第一过滤丝网，402为第二过滤丝网，5为燃料管线，6为助燃气管线，7为燃烧室，8为烟道，9为加热盘管，10为烟囱，11为缓冲管线，12为排气管线，13为温度计，15为进气管线，16为排液管线，17为泄压管，18为气体安全阀，19为连接头，20为注水管。
具体实施方式
15.下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步地的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
16.在本实用新型的描述中，需指出的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，不能理解为对本实用新型的限制。
17.参见图1～2，一种天然气井口加热炉撬装装置，包括撬座1，所述撬座1上可拆卸的设置有加热炉2和缓冲罐4，所述缓冲罐4上设置有进气管线15和缓冲管线11，所述加热炉2内设置有加热盘管9，所述加热盘管9一端与所述缓冲管线11连通，另一端连接排气管线12；所述加热炉2内还设置有燃烧室7和烟道8，所述燃烧室7一端并联连接燃料管线5和助燃气管线6，所述燃烧室7另一端连接烟道8，所述烟道8一端连接烟囱10；所述加热炉2顶部还设置有泄压管17和注水管20，所述泄压管17上设置有气体安全阀18。
18.具体的，撬座1是是实现整个装置撬装化的基础。同时要实现装置的撬装化，需要将撬座1上的设备以可拆卸的形式进行设置。
19.加热炉2是本装置的核心，由于水具有比热大的特点，本实施例中，是以水作为介质对天然气进行加热，因此，在加热炉2顶部设置有一个注水管20，通过该注水管20，可以向加热炉2内部注入水。
20.为了便于对水进行加热，在加热炉2一端还设置有一个燃烧室7，燃烧室7主体设于加热炉2内部，其燃烧产生的热量能够对水进行加热升温；同时，在燃烧后产生的高温烟气中，还存在大量的热量，如果不将其进行利用，会产生极大的浪费，因此，在加热炉2内还设置有一个烟道8，烟道8一端与燃烧室7连通，另一端与设于加热炉2外部的烟囱10连通，高温烟气在烟道8中流动时，其热量会被烟道8外部的水吸收，从而对燃烧产生的热量进行充分利用。由于燃烧需要燃料和助燃气体(含氧气体)，因此，在燃烧室7一端还并联设置有燃料管线5和助燃气管线6，其中，燃料管线5用于注入燃料，助燃气管线6通常用于注入空气，燃料直接采用天然气作为燃料，而对于空气，本实施例中选择通过一个风机3注入，优选的风机3选择变频风机，能够改变其注入功率。
21.通过燃烧室7和烟道8对水进行加热，加热后的水还需要对天然气进行加热，在本实施例中，采用盘管加热方式对天然气进行加热，即在加热炉2内部设置一个加热盘管9，加热盘管9一端注入低温天然气，另一端排出高温天然气。
22.由于本实施例中采用水作为介质，因此，水在加热炉2中容易蒸发，产生损失，由于天然气井通常在荒无人烟的野外，其取水不便，若经常对加热炉2进行补水，则成本会大幅升高；但是如果将加热炉2设置为密闭状态，在一些意外情况下，若进入加热炉2内的天然气量过少，使得燃烧产生的热量和天然气吸收的热量不能达到平衡，加热炉2内的水温会急速上升，最终变成水蒸气，增大加热炉2内的压力，会产生极大的安全隐患。为了减少水的损失，同时保证加热炉2的安全运行，在加热炉2顶部设置一个泄压管17，泄压管17上设置有一个气体安全阀18，该气体安全阀18通常应当采用低压气体安全阀，比如100kpa及以下的气体安全阀18：这主要是考虑到，对于水而言，其在100℃的饱和蒸气压约为100kpa，而通常采用水为介质对天然气进行加热时，水温都小于100℃，比如水位通常可以为80℃；同时目前关于压力容器的规定就是压力大于100kpa，因此，当压力小于100kpa时，可以按照常规容器的要求对加热炉进行设置，降低了成本。同时，由于设置了气体安全阀18，加热炉2内的压力在低于临界压力前都不会散失，使得热量的流失减少，能够进一步的减少燃料的损耗。
23.由于天然气在降温后，会产生一些重质凝析油，如果直接选择将井口来的天然气注入加热盘管9内，这些重质凝析油会沉积在加热盘管9内部，会极大的降低加热盘管9的加热效率，因此，在本实施例中，还设置有一个缓冲罐4，缓冲罐4上设置有一根进气管线15和一根缓冲管线11，进气管线15与降压后的井口天然气连接，降压后的进口天然气首先进入缓冲罐4内部，部分大颗粒的凝析油由于重力因素沉降在缓冲罐4内，随后天然气通过缓冲管线11进入加热盘管9内进行加热升温。
24.但是，上述的缓冲罐4仅能够使得大颗粒的凝析油沉积下来，解析后的天然气中仍然还存在一些微小的液滴，比如粒径为数百微米的液滴；由于加热盘9管通常是弯曲形状，同时其直径通常较小、长度较长，因此，天然气中携带的微小液滴极易沉积在加热盘管9内部。为了解决这些问题，在缓冲罐4的进气口上设置有第一过滤丝网401，在缓冲罐4的排气口上设置有第二过滤丝网401，通过设置的过滤丝网，即可将天然气中携带的微小液滴同时进行过滤，避免这些液滴对加热盘管9造成影响。
25.同时，由于缓冲罐4内会有大量的凝析油沉积，为了方便凝析油的排出，在缓冲罐4底部还设置有一个排液管线16。
26.为了进一步判断加热炉2对天然气的加热效果，在缓冲管线11和排气管线12上均设置有一个温度计13，通过该温度计13，能够直观的观察到加热炉2对天然气的加热效果：如果排气管线12上的温度计13数值较低，说明加热效率较低，应当增加燃烧室7内燃料和助燃气体的量，如果排气管线12上的温度计13数值较高，说明加热效率过高，则应当减少燃烧室7内燃料和助燃气体的量；如果缓冲管线11上的温度计13数值较低，说明需要更多的热量对天然气进行升温，此时应当提前增加燃烧室7内燃料和助燃气体的量，如果缓冲管线11上的温度计13数值较高，说明仅需要少量的热量即可对天然气进行升温，此时应当提前减少燃烧室7内燃料和助燃气体的量。
27.同时，由于本实施例中的装置是撬装装置，因此，需要各个设备之间能够便于拆卸、连接，因此，在撬座1上任意两个设备之间的管线上均设置有一个连接头19，与外部连接
的管线上均设置有一个连接头19，具体是指：燃烧室7与风机3之间设有一个连接头19，加热盘管9和缓冲罐4之间设有一个连接头19，燃料管线5上设有一个连接头19，进气管线15上设有一个连接头19，排液管线16上设有一个连接头19，排气管线12上设有一个连接头19。通过这些连接头19，能够方便快捷的将各设备组装起来，使其能够更加快速的投入使用。
28.使用时，将各管线、各设备组装好，向加热炉2内注入介质水，通过燃料管线5和助燃气管线6注入燃料和助燃气并在燃烧室7内燃烧，燃烧后的高温烟气流入烟道8并对加热炉2内的介质水进行加热，随后打开进气管线15，天然气经进气管线15流入缓冲罐4内并被过滤掉凝析油颗粒，随后天然气进入加热炉2内的加热盘管9并被加热，后经排气管线12排出。加入过程中，若发现热量不足，则增加燃料和助燃气的量；若发现热量过高，则减少燃料和助燃气的量；若发生意外事故导致温度持续上升，当温度上升到一定程度时，加热炉2内的饱和蒸气压升高到临界点并使得气体安全阀18泄压，使得整个过程更加安全。
29.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型实施例揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。