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水套加熱爐在油田邊遠場站采暖及衛(wèi)生熱水供應中的應用

文檔作者：艾利兵文檔來源：中國石油集團工程設計有限責任公司青海分公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2023年08月15日
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公用工程設計l
蹦‰UI《瞄，&amp;amp;l諦11
水套加熱爐在油田邊遠場站采暖及
衛(wèi)生熱水供應中的應用
TheApplicationofWaterHeating JacketFurnace HeatingandHotWater SupplyinRemote
Stations of Oil Field
艾利兵
(中國石油集團工程設計有限責任公司青海分公司，甘肅敦煌736202)
AJ Li—bing
(ChinaPetroleumEngineeringGroupCo．Ltd．，QinghaiBranch,Dunhuang 736202，chin)
【摘要】在2012年青海油田的重點項目((井下作業(yè)公司油管(桿)清洗線改造工程》設計中，將油田常用油氣工藝加熱設備水套加
熱爐順利應用在向油管廠的部分單體建筑采暖保溫和食堂及宿舍提供衛(wèi)生熱水的供熱系統(tǒng)上，設備通過幾個月的現(xiàn)場正常連續(xù)運
行，表明系統(tǒng)設計是合理的和成功的。
【Abstract】Qinghaioilfieldin2012keyprojeetsofthedownholetubingcompany(stem)cleaninglinereconstructionprojectofdesignoftheoil
fieldoilandgastechnologycommonlyusedheatingwaterjacketfurnace successfullyappliedtotheoilpipefactorypartofthemonomerandthe
canteenanddormitorybuildingheatinginsulationtoprovide sanitaryhotwaterheating system，theequipmentnormaloperation，throughafew
monthsofthesiteshowthatthesystemdesignisreasonableandsuccess．
【關(guān)鍵詞】水套加熱爐；邊遠場站；供熱；衛(wèi)生熱水；保溫；絕熱結(jié)構(gòu)
【Keywords】waterheatingjacketfurnace；remotestations；heating；sanitaryhotwater；insnlation；heatinsulationstructure
【中圖分類號】TU822；TU832．F3 【文獻標志碼】B 【文章編號】1007-9467(2014)02—0077-03
1引言
青海油田井下作業(yè)公司油管廠建設于2006年，2007年
竣工投產(chǎn)，建設有5座生產(chǎn)廠房，配套綜合辦公樓1座(集辦
公、會議、住宿、食堂及娛樂一體)，廠房分別是；油管清洗車
間，油管修復車間，抽油桿清洗、修復車間，井控車間，抽油泵
檢修車間。廠址距青海油田花土溝基地12km，緊靠315國道
南側(cè)。原廠房采暖保溫熱源為油田兄弟單位合同供蒸汽。201 1
年油管廠新建氣密封車間1座，采用燃氣輻射采暖。油管廠配
套建設蒸汽．水換熱站1座，供辦公樓的生活熱水及辦公樓的
采暖。
2012年《井下作業(yè)公司油管(桿)清洗線改造工程》實施
【作者簡介】艾利兵(1972)，男，陜西米脂人。高級工程師，從事供
熱、暖通空調(diào)及節(jié)能和太陽能開發(fā)利用的設計咨詢監(jiān)理建造研究。
(電子信箱)ailbl 234561 65@sina．COWl。
后，青海油田公司的下屬供熱單位不再繼續(xù)給油管廠提供蒸
汽，在氣密封車間2011年使用燃氣輻射采暖的基礎(chǔ)上，將原
5座廠房的采暖方式改為燃氣輻射采暖。同時，油管廠的其他
建筑采暖保溫及生活衛(wèi)生熱水供應需由油管廠自己解決，改
造工程供熱系統(tǒng)設計新增2臺0．63MW水套爐及配套系統(tǒng)，
提供廠區(qū)其他建筑單體(現(xiàn)有廠區(qū)的5座工房除外)的采暖及
生活熱水負荷供應【”。
2供熱系統(tǒng)設計
2．1供熱規(guī)模選擇
供熱部分提供綜合樓的采暖及生活熱水負荷和車庫、空
壓機房、門衛(wèi)的采暖負荷，總熱負荷為994kW。其中采暖負荷：
綜合樓332kW,車庫30kW，空壓機房10kW，門衛(wèi)5kW，舊鍋
爐房89kW；生活熱水負荷：528kW。
考慮8％的散熱損失，即總設計熱負荷為：994kWx 1．08=
1073kW。設計2臺o．63MW的水套爐，單臺熱負荷為630kW，鍋
爐冬季2臺運行，供采暖及衛(wèi)生熱水；夏季1臺運行，供生活
熱水。水套爐殼程設計85～65"C的采暖熱水系統(tǒng)，水套爐管程
提供60"C的生活熱水。
考慮使用地高海拔對鍋爐出力的影響，鍋爐出力按90％
計算，2臺水套爐的總供熱負荷為1 260kWx0．9=-1 134kW>
1073kW，滿足要求。
2．2供熱配套系統(tǒng)組成
加熱爐控制系統(tǒng)采用RS485接口，通訊協(xié)議MODBUS
RTU上傳至儀表部分上位機。控制柜具有功能：加熱爐管程進
出口水壓檢測、出口溫度檢測、超溫報警、殼程進出口水溫水
壓檢測、超溫保護及報警、加熱爐液位檢測(配自動補水聯(lián)鎖
功能)、排煙溫度檢測；加熱爐殼程出口水溫自動調(diào)節(jié)、爐膛自
動吹掃、自動程序點火及點火檢測、熄火保護及報警、地震聯(lián)
鎖保護、燃燒器法蘭限位開關(guān)聯(lián)鎖、鉸接燃燒器限位開關(guān)、燃
氣壓力上下限保護、電磁閥內(nèi)部泄露檢測、全自動比例調(diào)節(jié)，燃
燒器功率范圍為10％～1 10％，配高原型燃燒器。
1)衛(wèi)生熱水系統(tǒng)：由1座熱水水箱和2臺熱水泵及1臺
水箱熱水循環(huán)泵組成，在熱水水箱上設置溫度監(jiān)測儀表，通過
水箱溫度的高低來控制循環(huán)水泵的開啟，使水箱內(nèi)水溫始終
保持在55～60"12的供水溫度，水箱的補水是通過水箱上的液
位控制器控制補水管上的電磁閥的開啟實現(xiàn)自動補水，低水
位補水，高水位停。熱水通過熱水泵的輸送實現(xiàn)綜合樓衛(wèi)生熱
水供給。
2)采暖循環(huán)水系統(tǒng)，主要通過采暖循環(huán)水泵的運行實現(xiàn)
系統(tǒng)采暖功能。
3)水套爐殼程補水系統(tǒng)：通過殼體液位高低控制補水管
道上的電磁閥開啟實現(xiàn)系統(tǒng)的自動補水，使水套爐水位在正
常范圍內(nèi)。
4)水套爐排污系統(tǒng)：主要由水套爐本體配帶的排污閥及
系統(tǒng)的排污管道組成。
5)水套爐風煙系統(tǒng)：由全自動調(diào)節(jié)的燃燒器、水套爐內(nèi)部
的爐膛及煙道、煙囪組成。
6)水套爐主要參數(shù)：型號HJ630．S／1．6．Q，額定供熱量
0．63MW，額定殼程工作壓力0．4MPa，額定出水溫度85℃，額
定回水溫度65"C，管程供水溫度60℃，排煙溫度小于200℃，
熱效率大于85％。
78
7)系統(tǒng)主要配套設備：采暖循環(huán)水泵2臺，1用1備；熱
水泵2臺，熱水循環(huán)泵1臺，熱水箱1座。
3熱水系統(tǒng)的節(jié)能保溫設計
3．1熱水箱的保溫設計
熱水箱散熱量的分析計算。水箱外型尺寸：長×寬×高=
3．2m×2．2mx2．4m，彩板保溫結(jié)構(gòu)，保溫材料為復合硅酸鹽板。
泵房溫度按5"C考慮。
1)熱水箱散熱量口，
qz=kFAt
式中^為水箱傳熱系數(shù)；F為水箱表面積，為40m2；A,為水箱
內(nèi)外溫差，取(60+55)／2—5=52．5℃。
扣睪2毫再
式中，％為水箱內(nèi)熱水傳熱系數(shù)，取1 500W／(m：·K)；％為水箱
外表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，取23W／(m2·K)；最為水箱各層厚度，鋼板
6。=o．006m，保溫層6z=O．080m；九為水箱各層導熱系數(shù)，鋼板
A。=58W／(m·K)，保溫層A2=0．06W／(m·K)。
舭下1_曩玨1砘7259W／(nK)
故擘l咄飚尸0．7259x40x52．5=1．524kW
2)熱水箱散熱導致熱水溫度降低分析計算
設定熱水箱補水量為水箱的1／3～2／3容積，即每次補水
量為5m3。所以，計算取水箱容積的1／3和2／3時的溫度降低值。
C=3．6鼎CIfl一幻J
式中，Q為水箱的散熱，1．524kW；C為水的質(zhì)量流量，h；c為水
的比熱容，c=4．1810／(kg·K)；At為1h熱水降低溫差，℃；△爿廣
t2；t。為水箱內(nèi)熱水設計溫度，取60。C；t：為水箱經(jīng)散熱lh后溫
度。
所以，當G=5t／h時，At=O．2625℃，tz=60-Zg=-59．7374℃；
當G=10r／h時，出=0．1313℃，t2=60-At=-59．8688℃。
3。2綜合樓室內(nèi)熱水系統(tǒng)管道散熱導致熱水溫度降
低分析計算
2012年9月18日至20日在工程試運行屆的現(xiàn)場服務期
間，對原有室內(nèi)熱水系統(tǒng)圖紙及現(xiàn)場情況逐一核實，實際供應
各房間的熱水立管均為DN50mm的鍍鋅鋼管，且所有立管沒

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