[发明专利]一种用于原油加热的电加热设备及其温度控制方法

说明书

本发明涉及一种用于原油加热的电加热设备及其温度控制方法，在炉体的内腔中安装有输油盘管及电加热管并填充有导热介质，控制系统的介质温度传感器和电加热管与PLC控制器连接；介质温度传感器用于采集导热介质的温度，PLC控制器用于接收介质温度传感器的数据，并基于该数据和预设导热介质温度，通过回差延时控制多个电加热管；所述回差延时为导热介质温度差值满足预设回差温度的时长。该电加热设备使用过程中无明火产生，消除了火灾、爆炸等安全隐患；采用电能驱动，使用时不产生尾气，不会对环境造成污染，同时避免了因尾气排放而造成的热量损失、提高了热转换效率；电能替代燃气使该电加热设备具有更广的使用范围。

技术领域

本发明涉及电加热设备技术领域，尤其涉及一种用于原油加热的电加热设备及其温度控制方法。

背景技术

在油田原油输送过程中，由于部分油井内温度较低，使得采出的原油温度较低，黏度较大，不便于在输油管道内流动，为提升原油在输油管道内的流动性，需要在原油从油井采出后提升原油的温度，从而降低原油粘稠度增加其流动性。目前油田采用燃气式水套炉作为原油加热设备进行原油温度及流动性提升。

燃气水套炉是油田经常使用的原油加热设备，其通过注入炉体内的天然气进行燃烧发热，并将热量传送到水套炉内，但其使用过程中均存在以下缺点：(1)燃气过程中会出现明火，如果原油管道出现泄漏情况，则可能会发生火灾或者严重的话会发生爆炸；(2)燃气燃烧过程中存在尾气排放，天然气尾气中含有硫化物、氮化物等有害气体及大量的水蒸气和二氧化碳，会对周围环境造成影响。(3)燃气式水套炉排放的尾气中含有大量的热量，导致燃气水套炉的热转化效率较低，存在能源浪费的现象。(4)燃气水套炉的使用需要有燃气支持，燃气资源匮乏、燃气供应困难的地方无法使用燃气水套炉，因此燃气水套炉的使用存在地域局限性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于原油加热的电加热设备及其控制方法，以解决目前现有的原油加热设备加热过程中存在明火、会产生尾气排放、热转化效率低、使用存在地域局限性的技术问题。

本发明所解决的技术问题可以采取以下方案来实现：

第一方面，本发明提供一种用于原油加热的电加热设备，其特征在于：所述电加热设备包括炉体、输油盘管、多个电加热管、导热介质、控制系统；在所述炉体的内腔中安装有所述输油盘管及所述多个电加热管，且在所述炉体的内腔中填充有所述导热介质，所述输油盘管及所述电加热管均浸没于所述导热介质中；所述输油盘管的一端为进油口、另一端为出油口，且所述输油盘管的两端从所述炉体的一个侧面或分别从所述炉体的两个侧面穿至所述炉体外；在所述炉体的上端分别设置有均与所述炉体内部连通的加液管及排气阀，在所述炉体的下端则设置有与所述炉体内部连通的排污管；所述控制系统包括介质温度传感器、PLC控制器，所述介质温度传感器和所述多个电加热管均与所述PLC控制器连接；所述介质温度传感器用于采集所述炉体内导热介质的温度，所述PLC控制器用于接收所述介质温度传感器的数据，并基于所述介质温度传感器的数据和预设导热介质温度，通过回差延时控制所述多个电加热管；其中，所述回差延时为导热介质温度差值满足预设回差温度的时长。

作为优选：所述预设回差温度包括：启动回差温度和停止回差温度；所述回差延时包括：启动回差延时和停止回差延时。

作为优选：所述PLC控制器还用于对所述多个电加热管进行分组。

作为优选：所述PLC控制器用于接收所述介质温度传感器的数据，并基于所述介质温度传感器的数据和预设导热介质温度，通过不同的回差延时控制多组电加热管。