热力采油技术作为一种重要的开采方法, 在实际运行过程中主要在稠油层中注入饱和湿蒸汽, 从而降低稠油的浓度, 然后依靠机械升举的力量, 实现了稠油的开采。其主要存在两种方式:蒸汽驱动和蒸汽吞吐。通常而言, 注汽锅炉作为这两种开采方式的核心设备, 其平均使用年限为10到20年。注汽锅炉在实际运行过程中, 时常出现设备的老化及操作控制系统的滞后问题, 从而导致注汽锅炉燃料损耗率升高。因此需要对注汽锅炉燃料结构进行优化, 从而减少注汽成本, 促进我国石油开采行业的迅速发展。
在注汽锅炉运行中燃烧原油或者天然气, 通常产生的烟气都带有大量热量, 带有热量的烟气排到空气中会对环境产生严重危害。据统计, 注汽锅炉使用中约有50%的能量损失是由排烟损失导致的。这也就决定了降低注汽锅炉能量损失的关键是减少排烟过程中的能力损失。
由于注汽锅炉自身的能量传输管道也具有导热性, 导致注汽锅炉工作中会有一部分热量散失到空气中, 尤其是在温度较低的地区, 因为外界环境与锅炉的温差较大, 就会造成严重的能量损失。
燃料在燃烧时会有一系列的化学及物理反应, 导致燃料中的物质一部分转化为不可燃烧的物质, 或可能因为燃烧条件限制, 导致燃料在锅炉中燃烧不充分带来严重的能量损失。
注汽锅炉在燃油燃烧过程中, 排烟的温度可以达到300℃左右, 而使用燃气燃烧时排烟温度也可以达到220℃左右。因而注汽锅炉在实际运行过程中, 其排烟中存在很多的余热, 通过余热加热作用的原理就可以实现伴热燃料油加热给水和空气。燃油技术流程中, 对伴热介质的品质和温度的要求较高, 燃油流程架高至对流段高度对管线和供油泵的要求都较高, 在实际使用过程中就会造成油路凝堵和油压不足的现象。经过相关资料的综合分析, 注汽锅炉排烟具有充沛的热量, 这些余热如果被充分的利用, 就可以实现对锅炉给水的加热。烟气余热加热工艺不仅具有操作简单的特点, 同时, 还具有投资少且见效快等特点, 在实际使用中可以充分提高热效率。然而, 由于受到温度等因素的限制, 需要注意谨慎的选择热管的材质。
针对目前注汽锅炉消耗大量的天然气或者原油等燃料的现状, 可采用水煤浆代替, 实现降低燃料成本的目的。而采取水煤浆作为燃料需要注意以下几个方面的问题:1) 降低燃煤污染。我国作为一个煤炭大国, 在我国能源消耗中, 燃煤占据的比例最大。煤是一种价格较低的燃料, 但在实际燃烧过程中会产生大量的污染物。因而, 在燃煤过程中, 需要注意引进和研发清洁煤技术, 从而降低水煤浆的污染。2) 解决点火及控制系统问题。相对于燃油而言, 水煤浆具有不易点燃的特性, 在实际燃烧之前需要进行引燃。通常使用燃料气引燃水煤浆。在实际点火过程中, 需要通过增大燃气的流量和压力等措施, 来实现点燃的目的, 因而改良点火和控制系统就十分重要。3) 需要采用新型的清除积灰积垢工艺。注汽锅炉在实际使用过程中, 会在一些部位如对流段翅片管道中产生大量的积灰, 这样不仅影响了注汽锅炉的工作效率, 而且还使得烟气的流通受到阻碍, 使得烟气的温度过高, 减少了注汽锅炉的使用年限。传统的积灰积垢的处理方式是利用一定压力的水或者空气来清理, 但是该清理方式还存在一定的弊端, 不能完成彻底清理的目的。因而, 需要探究新型的清理工艺。如使用化学试剂来完成清洗的目的, 在一定的压力、温度等外界条件下, 使化学试剂与烟垢进行化学反应, 从而达到彻底清除污垢的目的。要考虑化学试剂不能对锅炉的材质带来影响。通过现场取样分析和监测, 针对积灰积垢的化学组成及特点, 研发出合适的除灰除垢化学试剂, 提高注汽锅炉系统的使用年限。
综上所述, 在我国稠油开采过程中, 注汽锅炉系统发挥着重要的作用。本文通过分析注汽锅炉在实际使用中存在的问题, 提出了用余热回收加热锅炉给水、改用水煤浆作为注汽锅炉的燃料等两项改造措施, 对提高注汽锅炉的节能效率, 实现企业利益的提升具有重要的意义。
摘要：油田注汽锅炉在实际运行过程中需要消耗的能源较多, 同时存在着生产效率低的问题, 这就给我国稠油开采带来极大的制约。为了更好的解决在油田注汽锅炉系统中能源消耗过高的问题, 本文对当前阶段我国油田注汽锅炉系统中存在的问题进行分析, 并就节能降耗改造提出改进措施。
关键词：油田注汽锅炉,节能降耗,余热回收,水煤浆,措施
[1] 郑笑影, 余斌.浅析油田注汽锅炉热损失分析及降耗措施[J], 化工管理, 2016, (24) :163-163.
[2] 秦利军, 王恩卫.提高油田注汽锅炉系统热效率技术研究[J], 中国化工贸易, 2013, (7) :440-440.
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