孫立明（大慶油田有限公司采油七廠規(guī)劃研究設(shè)計(jì)所，黑龍江 大慶163000）

作為我國(guó)油田在地面工程當(dāng)中最為重要的地面設(shè)施之一，油田加熱爐對(duì)油氣地面工程的正常運(yùn)行有著非常重要的作用。在整個(gè)油田地面工程當(dāng)中，從油井的井口加熱一直到成品油的運(yùn)輸輸送等所有的油田地面工程油田加熱爐都在其中發(fā)揮著非常重要的作用。在實(shí)際的油田地面工程運(yùn)行當(dāng)中，對(duì)油田加熱爐進(jìn)行合理的布置和使用能夠有效地建設(shè)油田生產(chǎn)建設(shè)成本，提高油氣運(yùn)輸效率，減少對(duì)于油田資源的能量消耗等等。除了這些現(xiàn)如今在油田當(dāng)中經(jīng)常廣泛使用油田加熱爐，現(xiàn)如今還有還有新研究的新型加熱爐，比如真空超導(dǎo)加熱爐等等，以便滿足現(xiàn)代油田建設(shè)生產(chǎn)對(duì)于加熱爐不同類型的需求。本文將主要對(duì)現(xiàn)如今常用的四種油田加熱爐的特點(diǎn)、原理以及缺陷進(jìn)行總結(jié)性的分析和闡述，并對(duì)油田加熱爐在未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行簡(jiǎn)要的探討，希望本文能夠?qū)ο嚓P(guān)油田進(jìn)行加熱爐選用提供借鑒。

1 油田常用加熱爐

1.1 管式加熱爐

管式加熱爐還可以具體的分為螺旋式和直接式兩種類型的加熱爐。因?yàn)楣苁郊訜釥t是采用使用火焰直接加熱的方式，所以對(duì)加熱爐內(nèi)的生產(chǎn)介質(zhì)的換熱溫度很高，能夠?qū)訜釥t內(nèi)的生產(chǎn)介質(zhì)進(jìn)行快速的加熱但是管式加熱爐在對(duì)爐內(nèi)的生產(chǎn)介質(zhì)進(jìn)行加熱的過(guò)程當(dāng)中，如果生產(chǎn)介質(zhì)是容易結(jié)垢的介質(zhì)，那么在加熱過(guò)程當(dāng)中在加熱爐管壁快速地進(jìn)行結(jié)垢，對(duì)管式加熱爐的換熱效率產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。并且如果管壁上的結(jié)垢出現(xiàn)不均勻分布的情況，還會(huì)導(dǎo)致管式加熱爐部分區(qū)域過(guò)熱、容易引發(fā)爆炸事故。

1.2 火筒式加熱爐

火筒式加熱爐主要運(yùn)用的工作原理是通過(guò)將燃料燃燒的能量通過(guò)火筒來(lái)對(duì)爐內(nèi)的生產(chǎn)介質(zhì)進(jìn)行加熱。當(dāng)火筒式加熱爐在進(jìn)行工作的過(guò)程當(dāng)中，需要進(jìn)行加熱處理的生產(chǎn)介質(zhì)會(huì)通過(guò)加熱爐里面的進(jìn)液分配管計(jì)入到火筒式加熱爐的最低部，火筒式加熱爐對(duì)生產(chǎn)介質(zhì)的加熱方式主要是通過(guò)吸收眼光和火管的熱量進(jìn)行加熱。在以往的傳統(tǒng)火筒式加熱爐當(dāng)中，一般情況下都是采用負(fù)壓燃燒的方式為火筒式燃燒爐內(nèi)的生產(chǎn)介質(zhì)進(jìn)行加熱。通過(guò)這樣的方式進(jìn)行加熱生產(chǎn)介質(zhì)在爐內(nèi)的結(jié)構(gòu)就不會(huì)對(duì)火筒式加熱爐的正常工作產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。但是，由于在火筒式加熱爐里面的生產(chǎn)介質(zhì)在加熱的過(guò)程當(dāng)中流動(dòng)速度太慢，在火筒式加熱爐對(duì)生產(chǎn)介質(zhì)進(jìn)行加熱的過(guò)程當(dāng)中在爐內(nèi)表殼結(jié)垢。所以，火筒式加熱爐在實(shí)際的工作過(guò)程當(dāng)中，通常情況下不會(huì)對(duì)稠油以及采油污水等生產(chǎn)物質(zhì)進(jìn)行加熱，避免對(duì)火筒式加熱爐產(chǎn)生損傷。

火筒式加熱爐在我國(guó)也已經(jīng)得到了非常廣泛的應(yīng)用，為了更加適應(yīng)在油田生產(chǎn)建設(shè)的不同需求，各種新型的火筒式加熱爐也被設(shè)計(jì)出來(lái)。比如說(shuō)火筒式熱管爐就是其中的代表作。火筒式熱管爐通過(guò)將以往傳統(tǒng)的火筒式加熱爐和熱管進(jìn)行有效地結(jié)合。這樣不僅能夠讓火筒式熱管爐具有傳統(tǒng)火筒式加熱爐所具有的優(yōu)勢(shì)，而且還能夠采用火筒壁和熱管壁雙重加熱的復(fù)式傳熱技術(shù)，使得加熱爐在對(duì)生產(chǎn)介質(zhì)進(jìn)行傳熱的效率更高?；鹜彩綗峁軤t是現(xiàn)如今技術(shù)比較先進(jìn)的一種加熱爐類型，兼具傳統(tǒng)火筒式加熱爐和熱管的雙重優(yōu)勢(shì)。

1.3 水套管加熱爐

水套管加熱爐的工作原理和火筒式加熱爐的工作原理和類型都是十分相似的，而水套管加熱爐與火筒式加熱爐不同的地方就在于水套管加熱爐的爐殼內(nèi)和火管接觸的不再是生產(chǎn)介質(zhì)而是水。水套管加熱爐的工作原理是首先通過(guò)火筒將爐內(nèi)的水進(jìn)行加熱，然后在用加熱過(guò)后的水對(duì)爐內(nèi)的生產(chǎn)介質(zhì)進(jìn)行傳熱。使用水套管加熱爐就能夠很好的避免管式加熱爐和火筒式加熱爐所遇到的問(wèn)題，不會(huì)擔(dān)心管內(nèi)產(chǎn)生的結(jié)垢以及腐蝕對(duì)于加熱爐的影響，并且由于水套管加熱爐的火筒并沒(méi)有直接地接觸加熱爐內(nèi)的生產(chǎn)介質(zhì)，所以比前面兩種加熱爐具有更高的安全性。

1.4 相變加熱爐

相變加熱爐相對(duì)于前面的幾種類型的加熱爐算是一種新型的加熱爐。相變加熱爐的工作原理主要是通過(guò)燃料燃燒將爐內(nèi)的水進(jìn)行加熱沸騰產(chǎn)生汽化的現(xiàn)象，然后通過(guò)汽化的水與相變加熱爐的換熱盤進(jìn)行接觸換熱，然后通過(guò)換熱盤對(duì)加熱爐內(nèi)的生產(chǎn)介質(zhì)進(jìn)行加熱。相變加熱爐作為一種新型的油田加熱爐，具有高效的傳熱效率、和良好的安全性等優(yōu)點(diǎn)。近年以來(lái)相變加熱爐在我國(guó)的各大油田都得到了非常廣泛的應(yīng)用，并且取得了不錯(cuò)的應(yīng)用效果。同樣的為了更加符合油田地面工程在實(shí)際的應(yīng)用，相變加熱爐也設(shè)計(jì)出了各種各樣的型號(hào)，來(lái)滿足油田生產(chǎn)建設(shè)對(duì)于相變加熱爐的實(shí)際需求。

以上的四種類型的油田加熱爐是現(xiàn)如今我國(guó)各大油田應(yīng)用最為廣泛的油田加熱爐，有效地掌握以上四種類型的油田加熱爐的實(shí)際工作特點(diǎn)以及所存在的缺陷對(duì)于油田進(jìn)行油田加熱爐類型的選用有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 油田加熱爐新技術(shù)

2.1 提高加熱爐效率的技術(shù)攻關(guān)方向

要想對(duì)現(xiàn)如今的加熱爐的換熱效率進(jìn)行進(jìn)一步地提高，可以從以下的幾個(gè)方向?qū)訜釥t的技術(shù)難題進(jìn)行攻克。首先可以研究在油田當(dāng)中開(kāi)發(fā)井口效率高效并且負(fù)荷小的油田加熱爐。這樣就能有效地對(duì)井口加熱爐的換熱效率進(jìn)行進(jìn)一步地提高。第二對(duì)加熱爐的使用的燃料技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，改用一些清潔型的能源作為油田加熱爐的燃料，這樣就能夠使得油田的空氣清潔指數(shù)能夠得到進(jìn)一步提高，減少燃料對(duì)于大氣的污染。第三，對(duì)現(xiàn)有加熱爐的換熱技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的研究，尋找出更加高效持久的換熱技術(shù)，有效地保證加熱爐的換熱效率。第四，提高對(duì)于加熱爐燃料所產(chǎn)生的余熱利用率，通過(guò)有效地利用加熱爐燃燒燃料所產(chǎn)生的余熱對(duì)爐內(nèi)的生產(chǎn)介質(zhì)進(jìn)行加熱，能夠進(jìn)一步提高加熱爐對(duì)于生產(chǎn)介質(zhì)的加熱效率，促進(jìn)加熱爐更加高效地運(yùn)行。最后還可以研究應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)和監(jiān)控技術(shù)，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)如今自動(dòng)化技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在各行各業(yè)都得到了非常廣泛的應(yīng)用，對(duì)于油田加熱爐的研究也可以加強(qiáng)對(duì)于自動(dòng)化技術(shù)和信息化技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)油田加熱爐的智能化。

2.2 加熱爐燃燒和傳熱技術(shù)

對(duì)油田加熱爐的燃燒技術(shù)和傳熱技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)和突破是對(duì)油田加熱爐技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步突破和革新的最為有效的方法?，F(xiàn)如今的油田加熱爐燃燒技術(shù)主要有全自動(dòng)燃燒技術(shù)、無(wú)電自動(dòng)控制技術(shù)等等，這對(duì)這些燃燒技術(shù)還可以進(jìn)行進(jìn)一步的完善課改進(jìn)，有效促進(jìn)油田加熱爐在未來(lái)油田地面工程運(yùn)行當(dāng)中的可持續(xù)發(fā)展。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于油田加熱爐的研制過(guò)程幾乎就是我國(guó)對(duì)于油田的開(kāi)發(fā)歷史，在現(xiàn)如今的油田生產(chǎn)建設(shè)過(guò)程當(dāng)中，合理選用油田加熱爐的類型對(duì)于油田的開(kāi)發(fā)有著至關(guān)重要的作用。相變加熱爐作為一種新型的加熱爐，在傳熱效率和安全性上面都有著巨大的保障，已經(jīng)憑借著巨大的優(yōu)勢(shì)，在近年來(lái)我國(guó)各大油田進(jìn)行廣泛的引入應(yīng)用。在現(xiàn)如今對(duì)于加熱爐的研制當(dāng)中，主要的發(fā)展趨勢(shì)是趨向于自動(dòng)化程度高和安全性強(qiáng)等方面。當(dāng)然，對(duì)油田加熱爐的技術(shù)革新，同樣是應(yīng)用油田加熱爐的重要一環(huán)，加強(qiáng)對(duì)油田加熱爐的技術(shù)研究，是油田加熱爐應(yīng)用的主要課題之一。