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ILF國(guó)際工程咨詢公司優(yōu)化高凝原油管道加熱系統(tǒng)

高凝原油管道需要配備加熱系統(tǒng)以避免原油的凝固和結(jié)蠟，加熱方案主要有大型加熱站、集膚效應(yīng)電伴熱系統(tǒng)、熱電站和泵站熱回收技術(shù)。

大型加熱站具有熱效率高、便于設(shè)計(jì)管理等優(yōu)點(diǎn)，但也存在出口溫度過(guò)高、熱損失偏高、站間距小、停輸?shù)裙に嚥僮黛`活性不強(qiáng)等不足。集膚效應(yīng)電伴熱在原油管道長(zhǎng)時(shí)間停運(yùn)后或低輸量的情況下可維持并提高管線溫度，但單獨(dú)使用耗電量較高，燃料轉(zhuǎn)換為電能的相對(duì)效率較低，通常為30%，因此常用于大型加熱站后備系統(tǒng)。配備電伴熱后備系統(tǒng)的加熱站，可綜合上述兩種方式的優(yōu)點(diǎn)，站間距得到延長(zhǎng)。但這種方法通常利用加熱站內(nèi)的發(fā)電機(jī)為電伴熱系統(tǒng)提供電力，而發(fā)電機(jī)常采用天然氣作為燃料，發(fā)電與加熱系統(tǒng)分別獨(dú)立運(yùn)行，發(fā)電過(guò)程中產(chǎn)生的熱量無(wú)法得到有效利用，造成熱能損失。

為了進(jìn)一步提高加熱站的熱能利用效率，ILF國(guó)際工程咨詢公司開發(fā)了利用熱電站代替原有加熱站，工藝設(shè)計(jì)流程如圖4所示。結(jié)合電伴熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，熱電廠可為上游和下游的伴熱系統(tǒng)供電，并利用熱電廠發(fā)電過(guò)程中產(chǎn)生的熱量對(duì)原油管道進(jìn)行加熱，由于伴熱管道油溫相對(duì)較低，可減少熱損失，熱效率可高達(dá)90%，站場(chǎng)間距可達(dá)到100km。在原油低流速及原油流量增加時(shí)，加熱系統(tǒng)靈活性高，避免原油和管道系統(tǒng)過(guò)熱。該設(shè)計(jì)方案在泵站還可進(jìn)一步優(yōu)化，從泵站內(nèi)燃機(jī)中進(jìn)行熱回收，降低系統(tǒng)的熱能需求。

圖4 熱電站加熱系統(tǒng)工藝方案示意圖

祝愨智 孫冰源 編譯自《Pipeline Technology Journal》雜志2016年8月