[发明专利]一种带太阳能光伏发电增加壁温装置的输送石油管道

说明书

技术领域

本发明涉及一种带太阳能光伏发电增加壁温装置的输送石油管道，属于新能源应用技术领域。

背景技术

本项专利的发明人缪同春曾经在原石油工业部、江苏油田、南京炼油厂工作七年，并到鲁宁输油管道考察过加热站和输油管道。邓小平同志曾经指出：“江苏油田出产一吨原油，相当于新疆油田出产七吨原油。”这是因为江苏油田靠近上海、苏南经济发达地区，这些经济发达地区消耗石油多，从新疆油田运送石油到上海和南京的炼油厂，运输距离长，用运油车辆长途运送石油的能源消耗大，运输成本高。

在输油管道中流通的原油的温度为50～58℃，大于输油管道周围的环境温度，尤其是北方地区和南方地区的夜间，输油管道周围环境中的低温会降低输油管道管壁的壁温，进而降低在管道中流通的原油温度。当输油管道中的原油温度低于50℃时，原油的流速会逐渐降低，甚至停止流动。石油工人在漫长的输油管线的中间建有许多座相隔一定距离的加热站，用电加热装置对输油管道的外壁进行加热，通过提高壁温来增加管道内的原油温度。经过加热的原油向前流通，由于受到输油管道周围低于50℃的环境温度的影响，原油在流通的过程中会逐渐降温，到下一个加热站时，又需要加热增加原油温度，才能继续向前流动。实验发现：输油管壁的温度与原油温度相差不大，石油中含有的蜡就不容易在输油管内壁上生成蜡沉积层。如果输油管内壁上的蜡沉积层厚了，就要减慢原油在输油管道中的流速。

近五年来，中国已成为制造太阳能电池的大国，大量的太阳能电池除了出口，还需要广大内需，供应国内市场。照射在输油管道上的太阳光的能量一直没有得到很好的利用，从来没有用于促进原油在输油管道内畅快流通。

在输油管道的中途加热站里全部采用电加热装置对输油管道的管壁进行加热，其中的电加热装置全部依赖供电网中的电能来作为能源，煤电占据供电网中总电量81％的份额。燃煤发电的过程中会排放出大量的二氧化碳和二氧化硫，使用大量煤电供应电加热装置对输油管道加热，会加重环境污染，不利于节能减排。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足之处，采用一种带太阳能光伏发电增加壁温装置的输送石油管道，用发电过程中不排放二氧化碳和二氧化硫的清洁能源太阳能光伏发电来逐步取代部分或全部煤电向加热装置供电来提高输油管道的壁温，在输油途中持续通过提高输油管道壁温来提升输油管道中的原油温度，使具有适合输油温度的原油在输油管道中顺畅流动，同时减少管道内壁上的蜡沉积层。阳光照射太阳能电池5产生直流电，直流电通过导电线7输入控制器8，从控制器8输出的直流电通过导电线7输入逆变器9，在逆变器9内直流电转换为交流电，从逆变器9输出的交流电输入电热增温套11，在电热增温套11内电能转换成热能。由于电热增温套11包裹在输油管道1的外表面上，通过接触传热的方式，将热量传给输油管道1的管壁，用于提升输油管道1的管壁的壁温，进一步可提高输油管道1内的原油温度。晴天，太阳能光伏发电的电流还可以通过导电线、控制器输入环形储能电池10储存电能；在夜间或阴雨天，从环形储能电池10输出的、通过控制器8、逆变器9输入电热增温套11的电流，可用于产热增温。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

由输油管道1、土丘2、输油管道支撑架3、加热站4、太阳能电池5、光伏固定装置6、导电线7、控制器8、逆变器9、环形储能电池10、电热增温套11共同组成一种带太阳能光伏发电增加壁温装置的输送石油管道；

在输油管道1上安装光伏固定装置6，在光伏固定装置6的顶端安装太阳能电池5；在输油管道1上的固定装置6的右侧、在输油管道1上依次安装环形储能电池10、控制器8、逆变器5、电热增温套11；在土丘2上的高顶部建造加热站4，输油管道1穿过加热站4内的加热装置；

太阳能电池5通过导电线7与控制器8连接，控制器8通过导电线7与逆变器9连接，逆变器9通过导电线7与电热增温套11连接，控制器8通过导电线7与环形储能电池10连接；

光伏固定装置6的下部、环形储能电池10和电热增温套都呈圆环形状，包裹在输油管道1的外表面上，太阳能电池5、导电线7、控制器8、逆变器9安装在输油管道1的上方。

太阳能电池5是单晶硅太阳能电池或多晶硅太阳能电池或柔性非晶硅薄膜太阳能电池或柔性铜铟镓硒薄膜太阳能电池或柔性碲化镉薄膜太阳能电池。

输油管道1是管壁厚度为200～750毫米的无缝钢管。

电热增温套11是普通恒温电热增温套。

环形储能电池10是超级电容锂离子电池。

附图说明