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1、10申请公布号43申请公布日21申请号201310412388122申请日20130911E21B36/0020060171申请人中国石油天然气股份有限公司地址100007北京市东城区东直门北大街9号中国石油大厦72发明人杨会丰曾亚勤王林平魏立军刘一山常振武张倩王曼覃川晏耿成黄娟古正富74专利代理机构北京三高永信知识产权代理有限责任公司11138代理人刘映东54发明名称一种井场原油加热装置、加热系统、及加热控制方法57摘要本发明公开了一种井场原油加热装置、加热系统、及加热控制方法，属于自动控制领域。所述装置包括集热器、用于储存集热器收集的太阳能的集热水箱、用于与输油管道中的原油进行热交换的换热。
2、水箱、集热循环泵、加热循环泵、电加热器、传感器组、控制模块以及电源模块；集热器和集热水箱通过集热循环泵连通，集热水箱和换热水箱通过加热循环泵连通，换热水箱设置在输油管道的外部，电加热器设置在所述换热水箱中；传感器组，用于测量集热器温度、集热水箱温度、以及原油出口温度；控制模块，用于根据所述传感器组测得的集热器温度、集热水箱温度、原油出口温度控制集热循环泵、加热循环泵和电加热器的启停。本发明降低了能源的消耗。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书4页说明书13页附图4页10申请公布号CN104420850A43申请公布日20150318CN104420850A1。
3、/4页21一种井场原油加热装置，其特征在于，所述装置包括集热器、用于储存所述集热器收集的太阳能的集热水箱、用于与输油管道中的原油进行热交换的换热水箱、集热循环泵、加热循环泵、电加热器、传感器组、控制模块以及电源模块；所述集热器和所述集热水箱通过所述集热循环泵连通，所述集热水箱和所述换热水箱通过所述加热循环泵连通，所述换热水箱设置在所述输油管道的外部，所述电加热器设置在所述换热水箱中；所述传感器组包括用于测量所述集热器温度的第一传感器、用于测量所述集热水箱温度的第二传感器、以及用于测量所述原油出口温度的第三传感器；所述控制模块，用于根据所述第一传感器测得的所述集热器温度和所述第二传感器测得的所述。
4、集热水箱温度控制所述集热循环泵的启停，根据所述第二传感器测得的集热水箱温度和所述第三传感器测得的所述原油出口温度控制所述加热循环泵的启停和所述电加热器的启停；所述控制模块分别与所述第一传感器、所述第二传感器、所述第三传感器、所述集热循环泵、所述加热循环泵和所述电加热器电连接；所述电源模块，用于为所述控制模块、所述集热循环泵、所述加热循环泵、以及所述电加热器供电；所述电源模块分别与所述控制模块、所述集热循环泵、所述加热循环泵和所述电加热器电连接。2根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传感器组还包括用于测量原油入口温度的第四传感器和用于测量环境温度的第五传感器，所述控制模块还分别与所述第四传。
5、感器、所述第五传感器电连接；所述控制模块还用于，根据所述第四传感器测得的原油入口温度和所述第五传感器测得的环境温度设置所述原油出口温度最高值和所述原油出口温度最低值。3根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传感器组还包括用于测量所述集热水箱水位的第六传感器和报警模块，所述控制模块还分别与所述第六传感器、所述报警模块电连接；所述控制模块还用于，当所述第六传感器测得的所述集热水箱水位低于设定的水箱低水位报警值时，或当所述第六传感器测得的所述集热水箱水位高于设定的水箱高水位报警值时，控制所述报警模块发出报警信号。4根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传感器组还包括用于测量所述集热器与所述集。
6、热水箱之间的水管温度的第七传感器，所述控制模块还与所述第七传感器电连接；所述控制模块还用于，当所述第七传感器测得的所述水管温度小于设定的系统防冻开启温度值时，控制所述集热循环泵开始运行；当所述集热循环泵的运行时间达到设定的系统防冻开启时间值时，控制所述集热循环泵停止运行。5根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述装置还包括伴热带，所述伴热带设置在所述水管上，所述控制模块还与所述伴热带电连接；所述控制模块还用于，当所述第七传感器测得的所述水管温度小于设定的伴热带工作温度值时，控制所述伴热带开始运行；当所述伴热带的运行时间达到设定的伴热带开启时间值时，控制所述伴热带停止运行。6根据权利要求1所述。
7、的装置，其特征在于，所述装置还包括柜体和柜体加热器，所述权利要求书CN104420850A2/4页3控制模块位于所述柜体中，所述控制模块还与所述柜体加热器电连接；所述传感器组还包括用于测量所述柜体温度的第八传感器，所述控制模块还与所述第八传感器电连接；所述控制模块还用于，当所述第八传感器测得的所述柜体温度小于设定的柜体开启温度值时，控制所述柜体加热器开始运行；在所述柜体加热器开始运行之后，当所述第八传感器测得的所述柜体温度大于设定的柜体加热器关闭温度值时，控制所述柜体加热器停止运行。7根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括显示模块、输入模块和报警模块中的一种或多种，所述显示模块用。
8、于显示所述传感器组测得的数值、设定的参数值、所述集热循环泵的运行情况、所述加热循环泵的运行情况、以及所述电加热器的运行情况，所述输入模块用于接收人工指令，所述报警模块用于在所述控制模块的控制下进行报警；所述控制模块还分别与所述显示模块、所述输入模块、所述报警模块电连接。8根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括备用电加热器，所述控制模块还与所述备用电加热器电连接；所述控制模块还用于，当所述电加热器的运行时间达到设定的第一时间值时，若所述原油出口温度小于设定的原油出口温度最高值时，控制所述备用电加热器开始运行；当所述备用电加热器的运行时间达到设定的第二时间值时，控制所述备用电加热器停。
9、止运行。9根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括备用集热循环泵，所述传感器组还包括用于测量所述集热器与所述集热水箱之间的水管温度的第七传感器，和/或所述装置还包括备用加热循环泵，所述传感器组还包括用于测量换热水箱温度的第九传感器，所述控制模块还分别与所述备用集热循环泵、所述备用加热循环泵、所述第七传感器、所述第九传感器电连接；所述控制模块还用于，当所述集热循环泵的运行时间达到设定的水泵自动切换时间值时，若所述第七传感器测得的所述水管温度，与所述集热循环泵开始运行前所述第七传感器测得的所述水管温度之间的差值小于设定的温差阈值，则控制所述备用集热泵开始运行；在所述备用集热循环泵开始运。
10、行之后，当所述集热器温度与所述集热水箱温度之间的差值小于设定的集热停止温差值时，控制所述备用集热循环泵停止运行；当所述加热循环泵的运行时间达到所述水泵自动切换时间值时，若所述第九传感器测得的所述换热水箱温度，与所述加热循环泵开始运行前所述第九传感器测得的所述换热水箱温度之间的差值小于所述温差阈值，则控制所述备用加热循环泵开始运行；在所述备用加热循环泵开始运行之后，当所述原油出口温度大于设定的原油出口温度最高值时，或在所述电加热器开始运行之后，控制所述备用加热循环泵停止运行。10根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电源模块包括主电源、备用电源、以及电源管理单元；所述电源管理单元用于当所述主。
11、电源故障时，切换为所述备用电源供电。11一种井场原油加热系统，其特征在于，所述系统包括至少一个井场原油加热装置和上位机，所述井场原油加热装置为如权利要求110任一项所述的井场原油加热装置，所述井场原油加热装置与所述上位机通信连接。权利要求书CN104420850A3/4页412一种井场原油加热控制方法，其特征在于，所述方法包括测量集热器温度、集热水箱温度、以及原油出口温度；当所述集热器温度与所述集热水箱温度之间的差值大于设定的集热开始温差值时，控制集热循环泵开始运行；在所述集热循环泵开始运行之后，当所述集热器温度与所述集热水箱温度之间的差值小于设定的集热停止温差值时，或当所述集热水箱温度大于设。
12、定的集热水箱温度最高值时，控制所述集热循环泵停止运行；当所述原油出口温度小于设定的原油出口温度最低值、所述集热水箱温度大于所述原油出口温度时，控制加热循环泵开始运行；在所述加热循环泵开始运行之后，当所述原油出口温度大于设定的原油出口温度最高值时，控制所述加热循环泵停止运行；当加热循环泵的运行时间达到设定的水泵开启时间值时，若所述原油出口温度小于所述原油出口温度最低值，则控制电加热器开始运行，并控制所述加热循环泵停止运行；当所述电加热器的运行时间达到设定的第一时间值时，若所述原油出口温度大于所述原油出口温度最高值，则控制所述电加热器停止运行。13根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法还。
13、包括当所述集热循环泵的运行时间达到设定的水泵自动切换时间值时，若所述集热器与所述集热水箱之间的水管温度，与所述集热循环泵开始运行前的所述水管温度之间的差值小于设定的温差阈值，则控制备用集热循环泵开始运行；在所述备用集热循环泵开始运行之后，当所述集热器温度与所述集热水箱温度之间的差值小于设定的集热停止温差值时，或当所述集热水箱温度大于设定的集热水箱温度最高值时，控制所述备用集热循环泵停止运行；当所述加热循环泵的运行时间达到所述水泵自动切换时间值时，若换热水箱温度与所述加热循环泵开始运行前的所述换热水箱温度之间的差值小于所述温差阈值，则控制备用加热循环泵开始运行；在所述备用加热循环泵开始运行之后，。
14、当所述原油出口温度大于设定的原油出口温度最高值时，或在所述电加热器开始运行之后，控制所述备用加热循环泵停止运行。14根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括当所述电加热器的运行时间达到所述第一时间值时，若所述原油出口温度小于所述原油出口温度最高值，则控制备用电加热器开始运行；当所述备用电加热器的时间达到设定的第二时间值时，控制所述备用电加热器停止运行。15根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括当所述集热器温度大于设定的防空晒保护温度值时，控制所述集热循环泵开始运行；当所述集热循环泵的运行时间达到设定的防空晒保护时间值时，控制所述集热循环泵停止运行。16根据权利要求。
15、12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括测量原油入口温度和环境温度；根据所述原油入口温度和所述环境温度设置所述原油出口温度最高值和所述原油出权利要求书CN104420850A4/4页5口温度最低值。17根据权利要求1216任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括测量所述集热水箱水位；当所述集热水箱水位低于设定的水箱低水位报警值时，或当所述集热水箱水位高于设定的水箱高水位报警值时，发出报警信号。18根据权利要求1216任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括测量所述集热器与所述集热水箱之间的水管温度；当所述水管温度小于设定的系统防冻开启温度值时，控制所述集热循环泵开始运行；当所述集热循。
16、环泵的运行时间达到设定的系统防冻开始时间值时，控制所述集热循环泵停止运行。19根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述方法还包括当所述水管温度小于设定的伴热带工作温度值时，控制伴热带开始运行；当所述伴热带的运行时间达到设定的伴热带开启时间值时，控制所述伴热带停止运行。20根据权利要求1216任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括测量柜体温度；当所述柜体温度小于设定的柜体加热器开启温度值时，控制柜体加热器开始运行；在所述柜体加热器开始运行之后，当所述柜体温度大于设定的柜体加热器关闭温度值时，控制所述柜体加热器停止运行。21根据权利要求1216任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括。
17、向上位机发送测得的数值、设定的参数值、所述集热循环泵的运行情况、所述加热循环泵的运行情况、所述电加热器的运行情况、电源的情况；和/或，接收上位机发送的控制指令，所述控制指令包括以下指令中的一种或多种所述参数值修改指令、所述集热循环泵运行指令、所述加热循环泵运行指令、所述电加热器运行指令。权利要求书CN104420850A1/13页6一种井场原油加热装置、加热系统、及加热控制方法技术领域0001本发明涉及自动控制领域，特别涉及一种井场原油加热装置、加热系统、及加热控制方法。背景技术0002我国西部油田地域广阔，采用管道输油的各个采油井场和站点间距较大，在气温较低的时候，原油在输送过程中会发生结蜡。
18、，不但造成输送管道的堵塞、原油产量减少、抽油机的负载和能耗增加，而且还增加了管道解堵施工作业和化学药剂的消耗。0003为了防止原油在输送过程中结蜡，通常会在井场对原油进行加热，使原油温度在输送管道中不会低至结蜡。现有的井场原油加热装置为简易水套炉或者电磁加热装置。0004在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题0005简易水套炉和电磁加热装置都不能对原油温度进行精确控制，如果加热温度过高，会造成能源的消耗，如果加热温度过低，达不到防止原油在输送过程中结蜡的目的。发明内容0006为了解决现有技术不能对原油温度进行精确控制、能耗大的问题，本发明实施例提供了一种井场原油加热装置、加热。
19、系统、及加热控制方法。所述技术方案如下0007一方面，本发明实施例提供了一种井场原油加热装置，所述装置包括集热器、用于储存所述集热器收集的太阳能的集热水箱、用于与输油管道中的原油进行热交换的换热水箱、集热循环泵、加热循环泵、电加热器、传感器组、控制模块以及电源模块；0008所述集热器和所述集热水箱通过所述集热循环泵连通，所述集热水箱和所述换热水箱通过所述加热循环泵连通，所述换热水箱设置在所述输油管道的外部，所述电加热器设置在所述换热水箱中；0009所述传感器组包括用于测量所述集热器温度的第一传感器、用于测量所述集热水箱温度的第二传感器、以及用于测量所述原油出口温度的第三传感器；0010所述控制。
20、模块，用于根据所述第一传感器测得的所述集热器温度和所述第二传感器测得的所述集热水箱温度控制所述集热循环泵的启停，根据所述第二传感器测得的集热水箱温度和所述第三传感器测得的所述原油出口温度控制所述加热循环泵的启停和所述电加热器的启停；所述控制模块分别与所述第一传感器、所述第二传感器、所述第三传感器、所述集热循环泵、所述加热循环泵和所述电加热器电连接；0011所述电源模块，用于为所述控制模块、所述集热循环泵、所述加热循环泵、以及所述电加热器供电；所述电源模块分别与所述控制模块、所述集热循环泵、所述加热循环泵和所述电加热器电连接。0012在第一种可能的实现方式中，所述传感器组还包括用于测量原油入口温。
21、度的第四传感器和用于测量环境温度的第五传感器，所述控制模块还分别与所述第四传感器、所述第五传感器电连接；说明书CN104420850A2/13页70013所述控制模块还用于，根据所述第四传感器测得的原油入口温度和所述第五传感器测得的环境温度设置所述原油出口温度最高值和所述原油出口温度最低值。0014在第二种可能的实现方式中，所述传感器组还包括用于测量所述集热水箱水位的第六传感器和报警模块，所述控制模块还分别与所述第六传感器、所述报警模块电连接；0015所述控制模块还用于，当所述第六传感器测得的所述集热水箱水位低于设定的水箱低水位报警值时，或当所述第六传感器测得的所述集热水箱水位高于设定的水箱高。
22、水位报警值时，控制所述报警模块发出报警信号。0016在第三种可能的实现方式中，所述传感器组还包括用于测量所述集热器与所述集热水箱之间的水管温度的第七传感器，所述控制模块还与所述第七传感器电连接；0017所述控制模块还用于，当所述第七传感器测得的所述水管温度小于设定的系统防冻开启温度值时，控制所述集热循环泵开始运行；当所述集热循环泵的运行时间达到设定的系统防冻开启时间值时，控制所述集热循环泵停止运行。0018进一步地，所述装置还包括伴热带，所述伴热带设置在所述水管上，所述控制模块还与所述伴热带电连接；0019所述控制模块还用于，当所述第七传感器测得的所述水管温度小于设定的伴热带工作温度值时，控制。
23、所述伴热带开始运行；当所述伴热带的运行时间达到设定的伴热带开启时间值时，控制所述伴热带停止运行。0020在第四种可能的实现方式中，所述装置还包括柜体和柜体加热器，所述控制模块位于所述柜体中，所述控制模块还与所述柜体加热器电连接；0021所述传感器组还包括用于测量所述柜体温度的第八传感器，所述控制模块还与所述第八传感器电连接；0022所述控制模块还用于，当所述第八传感器测得的所述柜体温度小于设定的柜体开启温度值时，控制所述柜体加热器开始运行；在所述柜体加热器开始运行之后，当所述第八传感器测得的所述柜体温度大于设定的柜体加热器关闭温度值时，控制所述柜体加热器停止运行。0023在第五种可能的实现方式。
24、中，所述装置还包括显示模块、输入模块和报警模块中的一种或多种，所述显示模块用于显示所述传感器组测得的数值、设定的参数值、所述集热循环泵的运行情况、所述加热循环泵的运行情况、以及所述电加热器的运行情况，所述输入模块用于接收人工指令，所述报警模块用于在所述控制模块的控制下进行报警；所述控制模块还分别与所述显示模块、所述输入模块、所述报警模块电连接。0024在第六种可能的实现方式中，所述装置还包括备用电加热器，所述控制模块还与所述备用电加热器电连接；0025所述控制模块还用于，当所述电加热器的运行时间达到设定的第一时间值时，若所述原油出口温度小于设定的原油出口温度最高值时，控制所述备用电加热器开始运。
25、行；0026当所述备用电加热器的运行时间达到设定的第二时间值时，控制所述备用电加热器停止运行。0027在第七种可能的实现方式中，所述装置还包括备用集热循环泵，所述传感器组还包括用于测量所述集热器与所述集热水箱之间的水管温度的第七传感器，和/或所述装置还包括备用加热循环泵，所述传感器组还包括用于测量换热水箱温度的第九传感器，所述说明书CN104420850A3/13页8控制模块还分别与所述备用集热循环泵、所述备用加热循环泵、所述第七传感器、所述第九传感器电连接；0028所述控制模块还用于，当所述集热循环泵的运行时间达到设定的水泵自动切换时间值时，若所述第七传感器测得的所述水管温度，与所述集热循环。
26、泵开始运行前所述第七传感器测得的所述水管温度之间的差值小于设定的温差阈值，则控制所述备用集热泵开始运行；0029在所述备用集热循环泵开始运行之后，当所述集热器温度与所述集热水箱温度之间的差值小于设定的集热停止温差值时，控制所述备用集热循环泵停止运行；0030当所述加热循环泵的运行时间达到所述水泵自动切换时间值时，若所述第九传感器测得的所述换热水箱温度，与所述加热循环泵开始运行前所述第九传感器测得的所述换热水箱温度之间的差值小于所述温差阈值，则控制所述备用加热循环泵开始运行；0031在所述备用加热循环泵开始运行之后，当所述原油出口温度大于设定的原油出口最高值时，或在所述电加热器开始运行之后，控制。
27、所述备用加热循环泵停止运行。0032在第八种可能的实现方式中，所述电源模块包括主电源、备用电源、以及电源管理单元；所述电源管理单元用于当所述主电源故障时，切换为所述备用电源供电。0033另一方面，本发明实施例提供了一种井场原油加热系统，所述系统包括至少一个井场原油加热装置和上位机，所述井场原油加热装置为前述井场原油加热装置，所述井场原油加热装置与所述上位机通信连接。0034又一方面，本发明实施例提供了一种井场原油加热控制方法，所述方法包括0035测量集热器温度、集热水箱温度、以及原油出口温度；0036当所述集热器温度与所述集热水箱温度之间的差值大于设定的集热开始温差值时，控制集热循环泵开始运行。
28、；0037在所述集热循环泵开始运行之后，当所述集热器温度与所述集热水箱温度之间的差值小于设定的集热停止温差值时，或当所述集热水箱温度大于设定的集热水箱温度最高值时，控制所述集热循环泵停止运行；0038当所述原油出口温度小于设定的原油出口温度最低值、所述集热水箱温度大于所述原油出口温度时，控制加热循环泵开始运行；0039在所述加热循环泵开始运行之后，当所述原油出口温度大于设定的原油出口温度最高值时，控制所述加热循环泵停止运行；0040当加热循环泵的运行时间达到设定的水泵开启时间值时，若所述原油出口温度小于所述原油出口温度最低值，则控制电加热器开始运行，并控制所述加热循环泵停止运行；0041当所述。
29、电加热器的运行时间达到设定的第一时间值时，若所述原油出口温度大于所述原油出口温度最高值，则控制所述电加热器停止运行。0042在第一种可能的实现方式中，所述方法还包括0043当所述集热循环泵的运行时间达到设定的水泵自动切换时间值时，若所述集热器与所述集热水箱之间的水管温度，与所述集热循环泵开始运行前的所述水管温度之间的差值小于设定的温差阈值，则控制备用集热循环泵开始运行；0044在所述备用集热循环泵开始运行之后，当所述集热器温度与所述集热水箱温度之说明书CN104420850A4/13页9间的差值小于设定的集热停止温差值时，或当所述集热水箱温度大于设定的集热水箱温度最高值时，控制所述备用集热循环。
30、泵停止运行；0045当所述加热循环泵的运行时间达到所述水泵自动切换时间值时，若所述换热水箱温度与所述加热循环泵开始运行前的所述换热水箱温度之间的差值小于设定的温差阈值，则控制备用加热循环泵开始运行；0046在所述备用加热循环泵开始运行之后，当所述原油出口温度大于设定的原油出口温度最高值时，或在所述电加热器开始运行之后，控制所述备用加热循环泵停止运行。0047在第二种可能的实现方式中，所述方法还包括0048当所述电加热器的运行时间达到所述第一时间值时，若所述原油出口温度小于所述原油出口温度最高值，则控制备用电加热器开始运行；0049当所述备用电加热器的时间达到设定的第二时间值时，控制所述备用电加。
31、热器停止运行。0050在第三种可能的实现方式中，所述方法还包括0051当所述集热器温度大于设定的防空晒保护温度值时，控制所述集热循环泵开始运行；0052当所述集热循环泵的运行时间达到设定的防空晒保护时间值时，控制所述集热循环泵停止运行。0053在第四种可能的实现方式中，所述方法还包括0054测量原油入口温度和环境温度；0055根据所述原油入口温度和所述环境温度设置所述原油出口温度最高值和所述原油出口温度最低值。0056在第五种可能的实现方式中，所述方法还包括0057测量所述集热水箱水位；0058当所述集热水箱水位低于设定的水箱低水位报警值时，或当所述集热水箱水位高于设定的水箱高水位报警值时，发。
32、出报警信号。0059在第六种可能的实现方式中，所述方法还包括0060测量所述集热器与所述集热水箱之间的水管温度；0061当所述水管温度小于设定的系统防冻开启温度值时，控制所述集热循环泵开始运行；0062当所述集热循环泵的运行时间达到设定的系统防冻开始时间值时，控制所述集热循环泵停止运行。0063进一步地，所述方法还包括0064当所述水管温度小于设定的伴热带工作温度值时，控制伴热带开始运行；0065当所述伴热带的运行时间达到设定的伴热带开启时间值时，控制所述伴热带停止运行。0066在第七种可能的实现方式中，所述方法还包括0067测量柜体温度；0068当所述柜体温度小于设定的柜体加热器开启温度值时。
33、，控制柜体加热器开始运行；说明书CN104420850A5/13页100069在所述柜体加热器开始运行之后，当所述柜体温度大于设定的柜体加热器关闭温度值时，控制所述柜体加热器停止运行。0070在第八种可能的实现方式中，所述方法还包括0071向上位机发送测得的数值、设定的参数值、所述集热循环泵的运行情况、所述加热循环泵的运行情况、所述电加热器的运行情况、电源的情况；和/或，0072接收上位机发送的控制指令，所述控制指令包括以下指令中的一种或多种所述参数值修改指令、所述集热循环泵运行指令、所述加热循环泵运行指令、所述电加热器运行指令。0073本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是0074通过控。
34、制模块根据传感器组测得的集热器温度、集热水箱温度、原油出口温度控制集热循环泵、加热循环泵、电加热器的启停，进而控制井场原油的温度，将油温控制在一定范围内，达到对油温的精确控制和恒定控制，在保证原油在输送过程中不结蜡的情况下，降低能源的消耗。而且集热器、集热水箱、换热水箱、以及电加热器，与简易水套炉相比，安全性较高，并且利用太阳能加热原油，减少了对煤等不可再生资源的消耗和对环境的污染。附图说明0075为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提。
35、下，还可以根据这些附图获得其他的附图。0076图1是本发明实施例一提供的一种井场原油加热装置的结构示意图；0077图2是本发明实施例二提供的一种井场原油加热装置的结构示意图；0078图3是本发明实施例三提供的一种井场原油加热系统的结构示意图；0079图4是本发明实施例四提供的一种井场原油加热控制方法的流程图；0080图5是本发明实施例五提供的一种井场原油加热控制方法的流程图。具体实施方式0081为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。0082实施例一0083本发明实施例提供了一种井场原油加热装置，参见图1，该装置包括集热器1、集热水箱2、换热。
36、水箱3、集热循环泵4、加热循环泵5、电加热器6、传感器组7、控制模块8以及电源模块9。0084在本实施例中，集热器1用于收集太阳能，集热水箱2用于储存集热器收集的太阳能，换热水箱3用于与输油管道10中的原油进行热交换，集热循环泵4用于将集热器1中的水与集热水箱2中的水进行交换，加热循环泵5用于将集热水箱2中的水与换热水箱3中的水进行交换，电加热器6用于加热换热水箱3中的水。0085集热器1和集热水箱2通过集热循环泵4连通，集热水箱2和换热水箱3通过加热循环泵5连通，换热水箱3设置在井场的输油管道10的外部，电加热器6设置在换热水说明书CN104420850A106/13页11箱3中。具体地，换。
37、热水箱3可以设置在集热水箱2的下方，设置在换热水箱3中的输油管道10为盘管。0086传感器组7包括用于测量集热器温度的第一传感器、用于测量集热水箱温度的第二传感器、以及用于测量原油出口温度的第三传感器。0087控制模块8用于根据第一传感器测得的集热器温度和第二传感器测得的集热水箱温度控制集热循环泵4的启停，根据第二传感器测得的集热水箱温度和第三传感器测得的原油出口温度控制加热循环泵5的启停和电加热器6的启停。控制模块8分别与第一传感器、第二传感器、第三传感器、集热循环泵4、加热循环泵5、电加热器6连接。0088电源模块9用于为控制模块8、集热循环泵4、加热循环泵5、以及电加热器6供电。电源模块。
38、9分别与控制模块8、集热循环泵4、加热循环泵5和电加热器6电连接。0089下面简单介绍一下本发明提供的井场原油加热装置的工作原理0090当太阳光充足时，集热器1吸收太阳光的能量，使集热器1中的水温度升高，将太阳光中的热能（太阳能）收集起来。0091当第一传感器测得的集热器温度与第二传感器测得的集热水箱温度之间的差值大于设定的集热开始温差值时，控制模块8控制集热循环泵4开始运行，集热循环泵4将集热器1中的水与集热水箱2中的水进行交换，使集热器1收集的太阳能存储起来。在集热循环泵4开始运行之后，当集热器温度与集热水箱温度之间的差值小于设定的集热停止温差值时，或当集热水箱温度大于设定的集热水箱温度最。
39、高值时，控制模块8控制集热循环泵4停止运行。0092当原油出口温度小于设定的原油出口温度最低值、集热水箱温度大于原油出口温度时，控制模块8控制加热循环泵5开始运行，加热循环泵5将集热水箱2中的水与换热水箱3中的水进行交换，换热水箱3中的水和设置于换热水箱3中的输油管道11中的原油进行热交换，原油温度随着换热水箱温度的改变而改变。在加热循环泵5开始运行之后，当原油出口温度大于设定的原油出口最高值时，控制模块8控制加热循环泵5停止运行。0093当加热循环泵5的运行时间达到设定的水泵开启时间值（如5分钟）时，若原油出口温度小于原油出口温度最低值时，控制模块8控制电加热器6开始运行，并控制加热循环泵5。
40、停止运行，电加热器6加热换热水箱3中的水，使原油温度升高。当电加热器6的运行时间达到设定的第一时间值时，若原油出口温度大于原油出口温度最高值时，控制模块8控制电加热器6停止运行。0094需要说明的是，集热开始温差值、集热停止温差值、集热水箱温度最高值、原油出口温度最低值、原油出口温度最高值、水泵开启时间值、第一时间值为设定的参数值，集热开始温差值大于集热停止温差值，原油出口温度最低值小于原油出口温度最高值。0095本发明实施例通过控制模块根据传感器组测得的集热器温度、集热水箱温度、原油出口温度控制集热循环泵、加热循环泵、电加热器的启停，进而控制井场原油的温度，将油温控制在一定范围内，达到对油温。
41、的精确控制和恒定控制，在保证原油在输送过程中不结蜡的情况下，降低能源的消耗。而且集热器、集热水箱、换热水箱、以及电加热器，与简易水套炉相比，安全性较高，并且利用太阳能加热原油，减少了对煤等不可再生资源的消耗和对环境的污染。0096实施例二说明书CN104420850A117/13页120097本发明实施例提供了一种井场原油加热装置，参见图2，该装置包括集热器1、集热水箱2、换热水箱3、集热循环泵4、加热循环泵5、电加热器6、传感器组7、控制模块8以及电源模块9。0098在本实施例中，集热器1用于收集太阳能，集热水箱2用于储存集热器收集的太阳能，换热水箱3用于与输油管道10中的原油进行热交换，集。
42、热循环泵4用于将集热器1中的水与集热水箱2中的水进行交换，加热循环泵5用于将集热水箱2中的水与换热水箱3中的水进行交换，电加热器6用于加热换热水箱3中的水。0099集热器1和集热水箱2通过集热循环泵4连通，集热水箱2和换热水箱3通过加热循环泵5连通，换热水箱3设置在井场的输油管道10的外部，电加热器6设置在换热水箱3中。具体地，换热水箱3可以设置在集热水箱2的下方，设置在换热水箱3中的输油管道10为盘管。0100传感器组7包括用于测量集热器温度的第一传感器、用于测量集热水箱温度的第二传感器、以及用于测量原油出口温度的第三传感器。0101控制模块8用于根据第一传感器测得的集热器温度和第二传感器测。
43、得的集热水箱温度控制集热循环泵4的启停，根据第二传感器测得的集热水箱温度和第三传感器测得的原油出口温度控制加热循环泵5的启停和电加热器6的启停。控制模块8分别与第一传感器、第二传感器、第三传感器、集热循环泵4、加热循环泵5、电加热器6连接。0102电源模块9用于为控制模块8、集热循环泵4、加热循环泵5、以及电加热器6供电。电源模块9分别与控制模块8、集热循环泵4、加热循环泵5和电加热器6电连接。0103进一步地，当换热水箱3设置在集热水箱2的下方时，控制模块8可以用于，当第一传感器测得的集热水箱温度小于设定的集热水箱温度最低值时，控制电加热器6开始运行；在电加热器6的运行时间达到第一时间时，控。
44、制电加热器6停止运行。0104可选地，控制模块8可以包括继电器组和控制器，使该装置的成本较低，易于维护。具体地，控制器可以为PLC（PROGRAMMABLELOGICCONTROLLER，可编程逻辑控制器）。容易知道，控制模块8也可以为开关电路，本发明并不限制于此。0105可选地，电源模块9可以包括主电源、备用电源、以及电源管理模块。电源管理模块用于当主电源故障时，切换为备用电源供电，保证该装置的正常运行不受到电源故障的影响。0106具体地，电源管理模块分别与主电源、备用电源、控制模块8连接。0107在本实施例的一种实现方式中，传感器组7还可以包括用于测量原油入口温度的第四传感器和用于测量环境。
45、温度的第五传感器，控制模块8还分别与第四传感器、第五传感器电连接。0108控制模块8还用于，根据第四传感器测得的原油入口温度和第五传感器测得的环境温度设置原油出口温度最高值和原油出口温度最低值，该设置可以定期执行，使电加热器在夏冬两季可以采用不同的启停标准，节省能源。如原油出口温度最低值在夏季为3035，在冬季为4055。通常将原油出口温度最高值和原油出口温度最低值之间的差值设定为35，如原油出口温度最高值为43，原油出口温度最低值为40。0109举例来说，将原油入口温度的平均值分为六个第一区间010、1015、1520、2025、2530、3060，每个第一区间依次代表25、20、15、10。
46、、5、0；将环境温度的平均说明书CN104420850A128/13页13值分为六个第二区间小于（20）、（20）（10）、（10）0、010、1020、大于20，每个第二区间依次代表25、20、15、10、5、0；原油出口温度最低值等于原油入口温度第一区间增加的值第二区间增加的值。例如，原油入口温度的平均值为17，环境温度的平均值为16，则原油出口温度最低值设为1715537。0110在本实施例的另一种实现方式中，传感器组7还可以包括用于测量集热水箱水位的第六传感器和报警模块11，控制模块8还分别与第六传感器、报警模块11电连接。0111在该实现方式中，控制模块8还用于，当第六传感器测得的集。
47、热水箱水位低于设定的水箱低水位报警值时，或当第六传感器测得的集热水箱水位高于设定的水箱高水位报警值时，控制报警模块11发出报警信号，提醒工作人员补水或停止补水。其中，水箱低水位报警值、水箱高水位报警值为设定的参数值，水箱低位报警值小于水箱高位报警值。另外，由于集热水箱2和换热水箱3之间是连通的，因此只需要对集热水箱2补水即可弥补集热水箱2和/或换热水箱3中由于水蒸发等原因造成的缺水。0112在本实施例的又一种实现方式中，传感器组7还可以包括用于测量集热器1与集热水箱2之间的水管温度的第七传感器，控制模块8还与第七传感器电连接。0113在该实现方式中，控制模块8还用于，当第七传感器测得的水管温度。
48、小于设定的系统防冻开启温度值时，控制集热循环泵4开始运行；当集热循环泵4的运行时间达到设定的系统防冻开启时间值时，控制集热循环泵4停止运行，防止水管中的水冻住。其中，系统防冻开启温度值、系统防冻开启时间值为设定的参数值。0114进一步地，该装置还可以包括伴热带12，伴热带12设置在水管上，控制模块8还与伴热带12电连接。0115在该实现方式中，当水管温度小于设定的伴热带温度工作温度值时，控制伴热带12开始运行；当伴热带12的运行时间达到设定的伴热带开启时间值时，控制伴热带12停止运行，防止水管中的水冻住。其中，伴热带工作温度值、伴热带开启时间值为设定的参数值，伴热带工作温度值小于系统防冻开启温。
49、度值。0116在本实施例的又一种实现方式中，该装置还可以包括柜体13和柜体加热器14，控制模块8位于柜体13中，控制模块8还与柜体加热器14电连接。传感器组1还可以包括用于测量柜体温度的第八传感器，控制模块8还与第八传感器电连接。0117在该实现方式中，控制模块8还用于，当第八传感器测得的柜体温度小于设定的柜体加热器开启温度值时，控制柜体加热器14开始运行；在柜体加热器14开始运行之后，当第八传感器测得的柜体温度大于设定的柜体加热器关闭温度值时，控制柜体加热器14停止运行，为控制模块8提供适宜的工作温度。其中，柜体加热器开启温度值、柜体加热器关闭温度值为设定的参数值，柜体加热器开启温度值小于柜体关闭温度值，如柜体加热器开启温度值为2，柜体加热器关闭温度值为5。0118在本实施例的又一种实现方式中，该装置还可以包括显示模块15、输入模块16和报警模块11中的一种或多种，控制模块8还分别与显示模块15、输入模块16、报警模块11电连接。显示模块15用于显示传感器组7测得的数值、设定的参数值、集热循环泵4的运行情况、加热循环泵5的运行情况、以及电加热器6的运行情况，使工作人员得知传感器组7测得的数值等信息。输入模块16用于接收人工指令，包括参数值修改指令、集热循环泵运行指令、加热循环泵运行指令、电加热器运行指令，使工作人员对该装置的运行进行控制。说明书CN1044。