利用风能加热油罐系统.docx

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1、利用风能加热油罐系统 打开文本图片集 【摘 要】我国的原油凝固点普遍较高，粘度大，常温下流淌性差，在输送过程中必需进行加热与保温，因此各环节须要消耗大量能源。而风能是一种取之不尽、用之不竭的清洁无污染的可再生新能源，它不会因其本身的转化和人类的利用而削减，假如用风能转化成电能来加热原油，可为油田节约大量的石油自然气并能削减环境污染。本文设计了风能加热储罐系统，主要设计思路是利用风能发电系统将风能转换成电能，供电给电加热锅炉，电加热锅炉系统将电能转化成热来能加热原油。 【关键词】原油凝固点；风能；储罐加热 0.引言 随着全球人口的高速增加及世界经济的飞速发展，煤和石油等化石能源的消耗迅猛增涨，能

2、源的枯竭燃眉之急，同时石化能源的大量消耗还引发了一系列环境污染问题，如：空气与水体的污染，植被的破坏，森林的削减，水土流失，土壤沙化，温室效应等，引起了世界各国的严峻关注。油田的原油开采、集输等环节须要消耗大量能源。我国的原油凝固点普遍较高，粘度大，常温下流淌性差，在输送过程中必需进行加热与保温。在油田的采油、集输等过程中至少有20%的能耗用于原油加热与处理，传统技术运用燃烧煤、油、自然气和电加热方法来实现原油加热，造成大量的能源消耗和严峻的环境污染问题。 1.油库的锅炉油罐加热系统 燃油（气）锅炉储罐加热系统由全自动燃油气锅炉等配套装置、变频系统和锅炉限制系统等三部分组成。锅炉计算机限制系统

3、对整个锅炉进行限制、监测、报警及紧急停炉处理，以保证锅炉平安平稳运行，通过计算机对锅炉的燃烧，锅炉水位，除氧器水位及温度，供水泵衡压等实现远程自动检测、监控及自动调整。 工作过程是：油泵从油罐中不断抽出一部分油品，输送到换热器中，采纳间接加热方法，由锅炉供应的水蒸汽为换热器中原油加热，原油加热到低于闪点温度1520，再用泵打回容器中与冷油混合。热油循环过程中存在机械搅拌作用，因此返回容器的热油很快地把热量传给冷油，使容器中的油温逐步提高，达到加热油品的目的。变频限制系统由温度传感器测量油温，以此作为限制参数，并采纳模糊PID算法形成限制信号，限制补水流量。 2.风能加热油罐系统 风能加热油罐系

4、统由四个部分组成：风力发电系统，电加热蒸汽锅炉系统，协助锅炉系统和自动限制系统。与传统燃油锅炉加热系统相比，具有不污染环境，不消耗不行再生资源，和占地面积少等特点，应用前景广袤。 风能加热油罐系统流程图如图所示： 原理如下： 风力发电系统是将风能转换为电能的机械、电气及其限制设备的组合，由于风能是随机性的，风力的大小时刻改变，必需依据风力大小及电能须要量的改变刚好通过限制装置来实现对风力发电机组的启动、调整（转速、电压、频率）、停机、故障爱护（超速、振动、过负荷等）以及对电能用户所接负荷的接通、调整及断开等操作。监测显示装置检测并显示风速，限制装置在风力时刻改变的状况下，调整方向，始终保证风力

5、机在额定功率下运行，保证风力机发电、运行平稳。风力发电机发出的电能经变压器达到要求电压，供应电锅炉，在有富余的状况下，风力发电机发出的电能储存到蓄电池中储存起来，在风力发电机发电不能满意要求时，蓄电池放出储存的电能，保证系统的连续运行。 当电机工作异样或风速不在额定工作范围之内，限制系统会自动停止风机工作，并自动转接到协助发电系统。协助发电系统可以是柴油发电机，可以是火力发电的电网，也可以是太阳能发电系统。 电加热热水锅炉系统将电能转换为软化水的热能，并在换热器中对油品间接加热。它与风力发电系统连接，获得电能，在额定电压下稳定工作。风力发电系统的限制装置也与之连接，主要是实时监测电加热锅炉的电

6、压状况，在出现异样状况时，自动切断与电加热锅炉的连接。电热锅炉本身所配电控系统对温度（或压力）电子自动跟踪调整，在保持稳定供热的同时可进行自动、手动设置，装有隔离开关，以便于操作及检修。设有多种平安爱护功能，确保锅炉平安运行。比如当电热锅炉失水时，自动停止加热；当电热热水锅炉温度超过设定值时，发出警报并马上停止加热；电热蒸汽锅炉水位过高/过低，发出警报并马上停止加热； 当电热锅炉电热元件发生短路时，马上停止该组运行并切断电源；当电热锅炉某组电热元件发生缺相时，马上停止该组运行并切断电源。 温度传感器将测量的温度传给变频限制器，变频限制系统以此作为限制参数，并采纳模糊算法形成限制信号，限制补水流

7、量。 原有的燃油锅炉作为协助加热系统，自动限制系统依据风力发电系统蓄电池的电量以及发电机工作状况和协助供电系统状况推断是否启动协助加热系统，当蓄电池电量不足或电机工作异样或协助供电系统出现问题时，自动限制系统关闭风力发电系统的供电阀门，并自动转接到协助加热系统。 3.风能加热储罐系统实现的功能 风能加热储罐系统的设计考虑了节能方面，以及实施运行中便于操作，与微机系统相连，实现了自动化管理。 （1）实现了利用风能这种可再生的清洁资源进行发电，再将电能转换为热能，加热储罐，节约了大量常规能源，爱护了环境。同时，配有协助锅炉系统，在风能加热储罐系统运行异样时，启动协助锅炉系统，确保生产正常运行。 （

8、2）风力发电系统实现了利用不连续的风能进行连续发电，为电热锅炉正常运行供应稳定电源。同时由于风力发电系统不涉及到煤的燃烧等，它是清洁的能源。 （3）电加热锅炉系统采纳了电热技术及限制系统设计，具有经济、节能、平安、效率高、故障低、易维护等一系列优点。 （4）整个系统采纳了自动限制系统，实现了风能加热系统的自动运行，自动监测，故障报警和自爱护等功能。 （5）由于风力发电系统可依据资金状况调整，且投资回收期短，因此，整个风能加热系统的投资敏捷，有利于资金的周转。 4.结论 （1）随着新能源技术的不断开发，风能，太阳能等一些清洁和无污染的可再生能源，必将取代传统的不行再生的能源。其优势即节约大量常规

9、能源，削减污染。 （2）电加热锅炉的发展前景被看好。 （3）目前各个系统的方向都是朝着自动化方向发展。 （4）风能加热储罐系统的成本偏高，主要是风力发电技术成本比较高。 【参考文献】 1翟秀静，刘奎仁，韩庆.新能源技术M.化学工业出版社，2022，（12）. 2田德.国内外风力发电技术的现状与发展趋势J.行业动态，2022.（12）. 3贺德馨.风能发电技术中的几个问题J.世界科技探讨与发展，2003，（8）. 4郭光臣，董文兰.油库设计与管理M.石油高校出版社，11011：92-101. 第6页 共6页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页