电磁超导管道加热器

2021-02-01

 

胜利油田金色河口电磁超导管道加热器产品简介

 

 

一、 电磁超导管道加热器使用范围:

1、为响应国家节能环保政策,针对现阶段胜利油田加热炉的使用情况,单井的伴生气达不到国家要求的燃烧标准,油田主要采用普通电阻加热棒的形式来替代燃油、燃气,但电阻式加热无用功多耗电量大且易损坏。在此状况下急需一款节能,环保,安全,高效的新产品来替代老一代的产品。胜利油田金色河口石化工程公司经过两年多的研发、试验,研发出一款针对原油加热的产品,电磁超导管道加热器。此系列产品属于实用新型专利产品【专利号:201922336719.3】

已申请软件著作权登记【登记号:2020SR0162608】

二、 电磁超导管道加热器设计原理及组成

电磁超导管道加热器设计原理:

 

电磁超导管道加热器原理图

电磁超导管道加热器是一种利用高频电磁感应和真空超导的原理,将电能转化为磁热能的加热装置,在控制器内有整流电路将50/60HZ的交流电压变成直流电压,再经过控制电路将直流电压转换成频率为20-25KHZ的高频电压,高速度变化的电流通过线圈会产生高速度的磁场,当磁场内部的磁力线通过金属容器时产生无数的小涡流,通过特殊的组合达到涡流叠加的效果使金属容器自行高速发热和真空管迅速升温,以达到快速加热容器内液体温度的目的,转换效率高达97%以上。

 

高频加热控制器

高频加热控制器是一种利用电磁感应原理将电能转换为热能的装置。电磁控制器将220V,50/60Hz的交流电整流变成直流电,再将直流电转换成频率为20-40KHz的高频高压电(以申请软著)。

电磁超导管道加热器由智能化控制系统和管道加热器两大部分组成,智能控制化系统主要由电磁加热控制器构成,管道加热器由电磁感应线圈和走液管线构成。

电磁超导管道加热器结构示意图

 

 

电磁超导管道加热器

 

三、电磁超导管道加热器设计制造执行标准:

GB 8702-2014 《电磁环境控制限值》

SY/T 0538-2012 《管式加热炉规范》

NB/T47003-2009  《钢制焊接常压容器》

四、电磁超导管道加热器产品特性:

1、产品型号:

   此类型产品共九个型号:

    DCCD-380/660/1140-20KW、DCCD-380/660/1140-30KW、DCCD-380/660/1140-60KW  九种型号。面对油田单井、管线加热系统及单井拉油罐的加热。

2、安全环保:

采取双温控系统,最高温切断装置和区间启停控制系统,做到温控双保险,确保温度过高;真正做到整机液电分离,消除了普通加热器的安全隐患;高频电磁加热是电磁波加热无火花,无明火。加热方式采取清洁能源电能,零排放,安全环保。

3、智能高效:

国家节能中心权威检测:电磁感应制热比普通电阻式制热节电30%以上。本装置采用PLC智能控制,全自动高能电磁3D发热系统,采用独特的3D动态加热技术和三维立体全方位加热系统,加热过程没有死角,将热能最大化提升,热转换率高达97.1%。并可根据加热需求,智能控制加热功率。

4、管理简便,寿命长

电磁超导管道加热器采用微电脑智能全自动控制,芯片内设双重漏电,防冻,超温,干烧等自控和报警功能,可设485和USB借口可于油田四化对接,做到真正的无人值守。电磁加热不产生水垢和原油结垢情况,高频电磁线使用温度可达220度,不易老化使整体系统经久耐用;采用软启动软开关技术,无启动冲击电流,确保加热器使用寿命可达10年以上。

五、经济效益对比:

1、与普通电加热比较:

   以东胜公司Z14-P27井为例,没改造以前耗电量为146kwh。改用电磁超导管道加热器以后耗电量为110kwh省电量节省了32%。  

 

电加热设备对比表

试验选取参数

管道电加热器

超导液电加热炉

空气源热泵加热

电气两用加热炉

电磁超导管道加热器

油量(t)

3.3

3.2

7.4

2.9

4.5

液量(t)

11.5

11.7

25.0

10.8

8.5

加热前温度(℃)

30.0

33.0

30.0

30.0

30.0

加热后温度(℃)

70.0

70.0

70.0

70.0

70.0

设备功率(kw)

21.0

60.0

75.0

27.0

30.0

热效率(%)

74.0

67.0

94.0

70.0

95.1

吨液加热耗电量(kwh)

54.0

55.6

42.3

57.7

38.6

换算为温升20℃吨液加热耗电量(kwh)

27.0

30.0

21.2

28.9

17.78

吨液加热电费(元)

19.44

21.6

15.3

20.8

12.8

可靠性

一般

设备单价(含改造费)

4.0

8.0

24.0

11.0

5-8

安装难易

容易

一般

一般

一般

容易

综合排名

2

5

3

4

1

 

 

2、与燃气炉对比(以300kw油田常用炉比较)

项目

单位

电磁超导管道加热器

电加热器

真空相变加热炉

水套加热炉

加热炉热功率

KW

150

150.00

300.00

300.00

加热炉数量

1.00

1.00

1.00

1.00

加热炉设备费

万元/台

12.00

12.77

9.77

10.41

运行时间

h/d

12.00

20.00

24.00

24.00

热效率

%

0.95

0.95

0.85

0.70

加热液量

T(按纯油计)

100

100

100

100

加热温度

30-60

30-60

30-60

30-60

需要电功率

Kw(kJ/s)

150.00

150.00

 

 

电价

元/kwh

0.81

0.81

 

 

耗电量

kwh

1800

3000

 

 

电费

1458

2430

 

 

天然气热值

KJ/Nm³

 

 

33486.81

33486.81

需求天然气量

Nm³

 

 

900

1008

气价

 

 

1.80

1.80

气费

 

 

1620

1814.4

运行成本

1458

2430

1620

1814.4

优点

 

安装简单,操作方便,无污染。无需人员值守,运行成本低

安装简单操作方便,无污染。无需人员值守

投资较低

技术成熟,普及率高

缺点

 

因线路问题不能上大功率电磁设备,如现场无变压器,需更换

因线路问题不能上大功率设备,如现场无变压器,需更换,运行成本高

安装复杂,占地面积大,需配套阀组、供气系统,热效率较低,占用人工成本,大气污染物排放量较大

安装复杂,占地面积大,需配套阀组、供气系统,热效率低,占用人工成本,大气污染物排放量较大

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