[发明专利]一种热媒加热炉

说明书

本发明涉及热媒加热炉技术领域，具体涉及了一种热媒加热炉，其中高温段内的热媒管道与高温段壳体为一个整体，使整个系统结构紧凑，高温段、中温段和预热段对高温烟气的利用，实现了热能的梯级高效利用，同时通过预热段使排烟温度低于150℃，达到节能环保的效果。在加热炉高温段部分，设有多个高温热媒紧急放空口，在突发停电的情况下，通过开启放空阀即可避免可能发生的事故。本发明提供的热媒加热炉，可有效提高燃料利用率，增加热媒加热炉的安全性，并减少原油输送过程中的碳排放。

技术领域

本发明涉及热媒加热炉技术领域，尤其涉及一种热媒加热炉。

背景技术

石油生产行业是产能大户，同时也是用能大户。我国原油具有高粘、低凝和偏重的特点，并且多数油田的开采已进入后期，原油以重油居多，因此，在油田集输与长距离管输过程中多采用加热的方式输送。在油田集输与管输首站以天然气为燃料，管输途中以原油为燃料，长距离管输过程中的能耗占到输油量的0.5％左右，导致管输过程中，在消耗天然气与石油资源的同时，也造成了环境污染。

国内原油油田集输与长距离管输过程中，对原油的加热主要通过加热炉实现，使用最多的加热炉有水套加热炉、热煤加热炉和火筒式加热炉。其中，水套加热炉效率低，排烟温度高，由于结构简单，导致不完全燃烧又造成对能源浪费与环境污染。

另外，热煤加热炉由于原油不直接通过加热炉炉管，不会因偏流等原因引起结焦，热媒对金属无腐蚀、炉子寿命长、加热效率高的特点，自上世纪80年代引进到我国以后，在原油油田集输与长距离管输过程中得到了广泛应用。如西部原油输送管道从乌鲁木齐至兰州，干线全长1545km，全线除乌鲁木齐首站加热炉以天然气为燃料外，其余加热炉均用原油为燃料，全线各站共设置加热炉35台，其中热媒加热炉33台。

在热媒加热炉中，使用最多的为圆形盘管式，热媒通过炉体中的盘管时被加热，高温热媒通过换热利用后再回到热媒加热炉中加热，整个系统中热媒形成一个闭式循环。但是，当加热炉遇到突然停电时，盘管中的导热油停止流动，无法及时排除，而燃烧炉膛内的燃料继续向受热面加热，导致热媒(一般为有机热载体)聚合结焦，以致盘管变形，更严重甚至可能发生火灾。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供了一种热媒加热炉，可有效提高燃料利用率，增加热媒加热炉的安全性，并减少原油输送过程中的碳排放。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种热媒加热炉，包括高温段，和分别与所述高温段连接的预热段、中温段和膨胀罐；

所述高温段包括高温段壳体和热媒管道，所述热媒管道盘设于所述高温段壳体的内壁上，且所述热媒管道与所述高温段壳体同轴，所述高温段壳体与所述热媒管道内部形成明火加热区；所述热媒管道一端为高温热媒出口，另一端为高温热媒入口，所述高温热媒出口和所述高温热媒入口分别伸出所述高温段壳体；所述高温段壳体上设有燃料进口和紧急放空口，所述燃料进口设置于所述高温段壳体的侧壁上，所述燃料进口连通所述明火加热区，所述紧急放空口设置于所述高温段壳体的底部，所述紧急放空口连通所述热媒管道；

所述中温段上设有高温烟气入口、高温烟气出口、低温热媒入口以及低温热媒出口，所述高温烟气入口连通明火加热区，使明火加热区内的高温烟气进入中温段，所述低温热媒出口连通所述高温热媒入口，所述中温段内利用所述高温烟气对低温热媒进行预热后，将所述预热的低温热媒送入所述热媒管道；

所述预热段设置于所述中温段顶部，所述预热段上设有空气入口、空气出口和烟气排放口，所述预热段底部连通所述高温烟气出口，将所述中温段内的高温烟气引入所述预热段，所述预热段利用所述高温烟气对所述空气进行预热后，所述预热的空气通过所述空气出口与燃料混合后、从所述燃料进口进入所述明火加热区，所述烟气排放口用于排放高温烟气；