Печь трубчатая блочная ПТБ-10А (Э)

 Печь трубчатая блочная ПТБ-10А предназначена для нагрева нефтяных эмульсий и нефти с содержанием серы до 1% по массе и сероводорода в попутном газе до 0,1% по объёму при их промысловой подготовке и транспортировке. Печь трубчатая блочная ПТБ-10А состоит из теплообменной камеры, блока основания печи и блока вентиляторного агрегата. Кроме того, в состав печи входят четыре блока взрывных клапанов, четыре дымовых трубы, сборочные единицы трубопроводов входа и выхода нефти, трубопроводы обвязки змеевиков нагрева газа, площадка обслуживания и стремянка. В торцевой стенке корпуса теплообменной камеры имеется штуцер для подвода пара, обвязанный в единую систему трубопроводов пожаротушения. Технологические блоки печи и система автоматизации трубчатой печи на месте ее применения связываются между собой и с другими объектами установки подготовки нефти в единый комплекс трубными коммуникациями, кабельными силовыми проводками, а также проводками контроля и автоматизации.

- теплообменная камера представляет собой теплоизолированный металлический корпус, внутри которого расположены четыре секции змеевика из оребренных труб. Продукты сгорания топливного газа рециркулируют в теплообменной камере и обеспечивают равномерный нагрев нефтяной эмульсии (нефти). Теплообменная камера имеет четыре окна для присоединения блоков взрывных клапанов. Блок взрывных клапанов имеет фланец для присоединения дымовой трубы. В двух блоках взрывных клапанов имеются змеевики для нагрева топливного газа. Узлы трубопроводной обвязки змеевиков теплообменной камеры трубчатой печи позволяют выполнить четырехпоточный или двухпоточный вариант обвязки. Вариант, обвязки змеевиков трубчатой печи определяется проектной организацией, осуществляющей привязку печи.
- в блоке основания расположены четыре камеры сгорания с трубопроводами подачи топливного газа и запальными устройствами, воздуховоды наддува воздуха от вентиляторного блока в камеры сгорания и помещение подготовки газа. Помещение подготовки топлива выполнено в виде металлического теплоизолированного укрытия, внутри которого размещены запорная, регулирующая арматура, приборы безопасности и их трубопроводная обвязка.
 - вентиляторный блок состоит из стальной сварной рамы с установленными на ней электродвигателем, центробежным вентилятором высокого давления, приемным воздуховодом и нагнетательным воздуховодом. Блок вентиляторного агрегата предусмотрен для принудительной подачи воздуха к камерам сгорания, являющимися двухпроводными газогорелочными устройствами, в составе трубчатой печи.

Система автоматизации - выполнена по блочно-функциональному принципу и представляет собой комплекс устройств контроля, управления и сигнализации, размещаемых непосредственно на технологической части печи, а также в помещении аппаратурного блока. Аппаратурный блок представляет из себя металлическую утепленную конструкцию, внутри которой размещаются щит контроля и управления, стойка питания, отопители и освещение. По требованию заказчика щит контроля и управления и стойка питания могут поставляться отдельно без аппаратурного блока и монтироваться в помещении операторной.

Основные отличия печи трубчатой блочной ПТБ-10А от ПТБ-10:
 - увеличенна площадь взрывных клапанов;
 - при образовании в теплообменной камере взрывоопасной концентрации газа срабатывает система автоматической защиты печи;
 - задняя торцевая стенка теплообменной камеры выполнена съемной;
 - перед каждой камерой сгорания расположены датчики давления надуваемого воздуха;
 - усовершенствованная конструкция камеры сгорания обеспечивает более полный процесс горения;
 - газовая обвязка печи модернизирована в соответствии с ГОСТ 21204-83.

Основные отличия печи ПТБ-10Э:
 - ПТБ-10Э оснащена электромагнитным исполнительными механизмами;
 - электрическая система управления с применением микропроцессорной системы автоматизации позволяет печи работать в составе АСУТП объекта;
 - пневматические привода исполнительных механизмов заменены на электрические;
 - система автоматизации позволяет дополнительно контролировать соотношение газа и воздуха, обеспечивая наилучшую полноту сгорания и концентрацию газа в теплообменной камере;
 - увеличен КПД печи до 85%, для чего в теплообменной камере дополнительно установлены однорядные змеевики;
 - увеличена площадь взрывных клапанов;
 - в теплообменной камере дополнительно установлены змеевики подогрева топливного газа в зимнее время;
 - количество вентиляторных агрегатов в комплекте печи увеличено до двух с возможностью регулирования производительности каждого.

Технические характеристики печь трубчатая ПТБ-10А

Параметры

Характеристика

Тепловая мощность, МВт (Гкал/ч), не более

11,6 (10)

Номинальная производительность, кг/с (т/ч)

115,7 (416,6)

Температура продукта: на входе в печь, ºС, не менее на выходе из печи, ºС, не более

+5
+90

Рабочее давление, МПа (кгс/см²)

6,3 (63)

Топливо

Природный или попутный газ

Расход топливного газа, м³/ч

1600

Климатическое исполнение

«У»

Масса, т

47

Технические характеристики печь трубчатая ПТБ-10Э 

Параметры

Характеристика

Тепловая мощность, МВт, в пределах

5,5-13,9

Производительность по нефтяной эмульсии, кг/с (т/ч), в пределах

55,5-138,8(200-500) [88-222(320-800)]

Температура нефтяной эмульсии на входе в печь, К (ºС), не более

278(5)

Температура нефтяной эмульсии на выходе из печи, К (ºС), не более

363(90)

Давление в продуктовом змеевике, МПа (кгс/см²), не более

6,3(63) [16(160)]

Вид топлива

Природный или попутный нефтяной газ, осушенный с содержанием сероводорода не более 0,002% масс

Давление топливного газа на входе в печь (после ГРП), МПа (кгс/см²), в пределах:

0,1-0,3 (1,0-3,0)

Давление топливного газа перед камерой сгорания, МПа (кгс/см²), в пределах:

0,005-0,05 (0,05-0,5)

Расход топливного газа, нм³/ч

1600

Расход воздуха, нм³/ч

24 000

Количество камер сгорания, шт.

4

Давление воздуха в камере сгорания, Па (мм. рт. ст.).

3000(300)

Давление газа перед запальной горелкой, МПа (кгс/см²)

0,06-0,18(0,6-1,8)

Расход газа на запальную горелку, нм³/с (нм³/ч)

0,00085 (3,0)

Исполнение системы автоматизации (СА) печи:

  

- в аппаратурном блоке

СА-ППН.М2-4Б

- в операторной

СА-ППН.М2-4

Коэффициент полезного действия, %, не ниже

80

Габаритные размеры печи (длина х ширина х высота), мм, не более:

15700х3520х8000

Принцип работы печи трубчатой блочной:   
Нагреваемый продукт, при своем движении по секциям змеевика, нагревается за счет тепла, отдаваемого продуктами сгорания топливного газа, сжигаемого в четырех камерах сгорания и поступающего в пространство теплообменной камеры. Нагреваемый продукт из змеевиков теплообменной камеры направляется для дальнейшей подготовки. Применение принудительной подачи воздуха в камеры сгорания обеспечивает хорошее смешение топливного газа с воздухом, стехеометрическое сгорание топливной смеси и рециркуляцию продуктов сгорания в объеме теплообменной камеры при небольшом избыточном давлении. Характерной особенностью данной печи является более благоприятный в сравнении с печами прямого нагрева других типов тепловой режим поверхностей нагрева, обеспечивающий «мягкий» нагрев продукта в оребренных трубах змеевиков и тем самым предотвращающий коксообразование. Этот режим, при котором поверхности труб змеевиков получают равномерный нагрев, достигается путем создания достаточно равномерного поля по всему внутреннему объему теплообменной камеры за счет интенсивной рециркуляции продуктов сгорания топлива. Рециркуляция газов достигается созданием высокой скорости движения продуктов сгорания во внутреннем объеме теплообменной камеры, получаемой в результате сжигания топлива в специальных камерах сгорания и установки дефлекторов у конфузоров камер сгорания.