天津市大港油田第四采油厂 300280
摘要：作为油气集输、处理以及运输等地面工程中各个环节必不可少的设备之一。加热炉的种类和发展趋势影响着油田的开发和效益。对于不同种类的加热炉进行系统研究分析，并且根据实际需求进行使用，可以有效地提高油田的生产运行经济型和安全性。现在各个油田所使用的加热炉主要有管式加热炉、火筒式加热炉、水套加热炉和相变加热炉等等。本文针对现在油田中所使用的加热炉以及最新被研发出来的新型加热炉进行研究分析，并对加热炉未来发展进行讨论。
关键词：油田加热炉；加热炉类型；发展趋势
油田加热炉是油田地面工程中非常重要的一种机械设备，从油井的井口加热至成品油外输等一系列过程都需要油田加热炉进行供热。在油田的生产过程中，加热炉要科学的 进行布置和使用。可以降低油田地面工程的能源消耗，减少成本的投入。目前我国主要使用的油田加热炉是管式加热炉和火筒式加热炉，但是加热炉的种类繁多，研究人员还在不断探索新型油田加热炉。力求找到最适合油田发展的加热炉技术。
一、油田常用加热炉
（一）管式加热炉
管式加热炉是用过火焰字节对炉管内部的介质进行家人，按照炉管的拍类风湿可以分为螺旋式管式加热炉和直线式管式加热炉。因为换热过程中存在较大的温差，所以管式加热炉可以快速的加热介质。单台管式加热炉的功率可以很大，所以可以在较小的换热面进行高效的换热，同时管式加热炉可以承受较高的介质压力。值得注意的是，当管式加热炉内部介质为易结垢介质时，其管壁会出现介质导致的结垢现象。这就会严重的影响管式加热炉的使用效果。如果不能对结垢进行及时有效地清理，就会使结垢部位过热，严重者会出现爆炸的情况发生。
（二）火筒式加热炉
火筒式加热炉在使用过程中，其内部燃料通过燃烧会产生热量直接对介质进行加热。在工作时，被加热的介质通过进液分配管流至加热炉底部，淹没火管和烟管来吸收热量。实现加热的目的，相比于传统的火筒式加热炉，结垢现象对于加热炉的使用效果影响不大。在火筒式加热炉的实际使用过程中，因为被加热介质在炉内流动速度比较缓慢，所以在炉壳的避免上容易出现结垢现象。因此一般情况下不使用火筒式加热炉进行加热稠油、三次采油污水等加热工作。
（三）水套管加热炉和热媒加热炉
水套管加热炉和火筒式加热炉的工作原理类似，两者的不同之处在于炉壳内不和火筒接触的介质不是生产介质，而是水。首先通过火筒对水进行家人，然后由水加热在炉壳内盘管流过的被加热介质。二热媒加热炉则是将加热介质由水改为热载体油，也就是热媒。通过对热媒的加热来加热被加热介质。水套管加热炉可以有效地防止或者降低火筒的结垢和腐蚀情况。并且由于火筒不直接接触生产介质，所以也就有了更高的安全性能。
（四）相变加热炉
相变加热炉是一种较为新型的加热炉，其主体结构式火筒、炉体和换热盘管。在工作时，燃料燃烧产生的热量使得炉体中的水沸腾并且产生出水蒸气，依靠水蒸气对盘管内的介质进行加热。水蒸气和盘管接触后，由于温度差会使得水蒸气冷凝为液态的水，水从新回到加热炉内进行加热，这个过程不断循环。完成对介质的加热。
二、油田新型加热炉
因为不同的油田环境导致加热炉的使用需求也有所不同。传统的油田加热炉已经不能满足现在的油田使用需求，所以研究人员在开发新型加热炉的工作上不断深入。
下面对于几种新型加热炉技术进行讨论：
（一）热声耦合燃烧油田加热炉
热声耦合燃烧油田加热炉是一种新型油田加热炉，主要是对于传统油田加热炉换热效率低和耗钢量加大的问题进行改善产生出的一种加热炉。利用脉动燃烧器对传统的加热炉进行改造。热声耦合燃烧油田加热炉的核心技术脉动燃烧是一种和常规稳态燃烧有一定区别的燃烧方式，通过一定的声学条件控制周期性燃烧，可以有效地节省燃料。
（二）自力式井口加热炉
自力式井口加热炉是为了油田稠油以及超稠油的开采进行研制的一种新型油田加热炉。以火筒式加热炉为基础进行改良。给加热炉更高的稳定性和安全性。自力式井口加热炉可以根据炉内的温度和压力来自动调节燃气量。保证燃烧更加稳定。自力式井口加热炉最大的有点事实现稀、稠油的自控能力。
（三）直接换热式加热炉
直接换热式加热炉是针对使用水位加热介质的油田加热炉进行的升级为了使避免结垢的穿。打破了传统加热炉只通过换热面来进行换热的方式。使用烟气和水只进行换热的方式。可以有效地解决传统加热炉的结构问题。避免了结垢问题带来的附带伤害。
（四）真空超导加热炉
真空超导加热炉是将真空和超导两种新技术融合产生的一种新型加热炉，是以相变加热炉为基础发展而来。其换热所用的介质为沸腾温度较低的超导液。并且由于真空环境可以有效地降低费电，这就使得超导液在46℃的时候就可以沸腾，有效地提高了换热效率。真空超导加热炉主要有以下几个特点：
（1）换热效率高，升温快；（2）节能环保；（3）有很强的可靠性，并且使用寿命长，安全性能好；（4）自动化程度高，方便管理。
三、油田加热炉新技术
（一）加热炉提效的技术攻关方向
（1）研发井口高效小负荷的加热炉，增加井口加热炉的换热效率。
（2）将现有的加热炉燃烧技术进行升级，降低空气系数。
（3）研发出高效、长效的换热技术，保证加热炉有更长的使用寿命。
（4）提高加热炉余热的回收利用。
（5）减少排烟的温度，题号加热炉的设计热效率。
（6）换热盘管的结构和使用材料进行研究。
（二）加热炉燃烧和传热技术
对加热炉的燃烧技术以及换热技术不断地进行深入研究，并且改进其工艺技术是油田加热炉技术升级的对好办法。其主要的研究发展方向为：无电控制技术、波形火筒和螺纹眼观传热技术。相变传热技术、微正压通风燃烧技术、全自动燃烧技术等等。
结束语
综上所述，加热炉的技术升级以及设备更新是帮助油田提高生产效率的最好办法，所以对于加热炉的不断深入研究也是未来油田发展的重要办法。本文对于现阶段油田使用的加热炉以及新型加热炉进行研究分析，并对未来加热炉的发展方向进行研究。通过不断的深入，找到对时候油田使用的加热炉工艺技术。为促进我国油田发展作出贡献。
参考文献
[1]齐振乾,钱洪鹏,鲁超,季鹏,龚建军.油田加热炉的安全管理及事故预防对策[J].设备管理与维修,2019(24):72-73.
[2]卞和满,胡子斌,邢福林,郝斌,刘士永,谢直,张涛,李祥瑞.燃油膨化技术在油田加热炉中的应用[J].中国环保产业,2019(09):37-40.