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摘要:油田注汽鍋爐在實際運行過程中需要消耗的能源較多,同時存在著生產(chǎn)效率低的問題,這就給我國稠油開采帶來極大的制約。為了更好的解決在油田注汽鍋爐系統(tǒng)中能源消耗過高的問題,本文對當前階段我國油田注汽鍋爐系統(tǒng)中存在的問題進行分析,并就節(jié)能降耗改造提出改進措施。
關(guān)鍵詞:油田注汽鍋爐;節(jié)能降耗;余熱回收;水煤漿;措施
0引言
熱力采油技術(shù)作為一種重要的開采方法,在實際運行過程中主要在稠油層中注入飽和濕蒸汽,從而降低稠油的濃度,然后依靠機械升舉的力量,實現(xiàn)了稠油的開采。其主要存在兩種方式:蒸汽驅(qū)動和蒸汽吞吐。通常而言,注汽鍋爐作為這兩種開采方式的核心設(shè)備,其平均使用年限為10到20年。注汽鍋爐在實際運行過程中,時常出現(xiàn)設(shè)備的老化及操作控制系統(tǒng)的滯后問題,從而導(dǎo)致注汽鍋爐燃料損耗率升高。因此需要對注汽鍋爐燃料結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化,從而減少注汽成本,促進我國石油開采行業(yè)的迅速發(fā)展。
1注汽鍋爐的能耗特點
1.1注汽鍋爐存在排煙損失
在注汽鍋爐運行中燃燒原油或者天然氣,通常產(chǎn)生的煙氣都帶有大量熱量,帶有熱量的煙氣排到空氣中會對環(huán)境產(chǎn)生嚴重危害。據(jù)統(tǒng)計,注汽鍋爐使用中約有50%的能量損失是由排煙損失導(dǎo)致的。這也就決定了降低注汽鍋爐能量損失的關(guān)鍵是減少排煙過程中的能力損失。
1.2注汽鍋爐自身能量損失
由于注汽鍋爐自身的能量傳輸管道也具有導(dǎo)熱性,導(dǎo)致注汽鍋爐工作中會有一部分熱量散失到空氣中,尤其是在溫度較低的地區(qū),因為外界環(huán)境與鍋爐的溫差較大,就會造成嚴重的能量損失。
1.3燃燒不完全的燃料導(dǎo)致的能量損失
燃料在燃燒時會有一系列的化學(xué)及物理反應(yīng),導(dǎo)致燃料中的物質(zhì)一部分轉(zhuǎn)化為不可燃燒的物質(zhì),或可能因為燃燒條件限制,導(dǎo)致燃料在鍋爐中燃燒不充分帶來嚴重的能量損失。
2改造措施分析
2.1用余熱回收加熱鍋爐給水
注汽鍋爐在燃油燃燒過程中,排煙的溫度可以達到300℃左右,而使用燃氣燃燒時排煙溫度也可以達到220℃左右。因而注汽鍋爐在實際運行過程中,其排煙中存在很多的余熱,通過余熱加熱作用的原理就可以實現(xiàn)伴熱燃料油加熱給水和空氣。燃油技術(shù)流程中,對伴熱介質(zhì)的品質(zhì)和溫度的要求較高,燃油流程架高至對流段高度對管線和供油泵的要求都較高,在實際使用過程中就會造成油路凝堵和油壓不足的現(xiàn)象。經(jīng)過相關(guān)資料的綜合分析,注汽鍋爐排煙具有充沛的熱量,這些余熱如果被充分的利用,就可以實現(xiàn)對鍋爐給水的加熱。煙氣余熱加熱工藝不僅具有操作簡單的特點,同時,還具有投資少且見效快等特點,在實際使用中可以充分提高熱效率。然而,由于受到溫度等因素的限制,需要注意謹慎的選擇熱管的材質(zhì)。
2.2改用水煤漿作為注汽鍋爐的燃料
針對目前注汽鍋爐消耗大量的天然氣或者原油等燃料的現(xiàn)狀,可采用水煤漿代替,實現(xiàn)降低燃料成本的目的。而采取水煤漿作為燃料需要注意以下幾個方面的問題:1)降低燃煤污染。我國作為一個煤炭大國,在我國能源消耗中,燃煤占據(jù)的比例最大。煤是一種價格較低的燃料,但在實際燃燒過程中會產(chǎn)生大量的污染物。因而,在燃煤過程中,需要注意引進和研發(fā)清潔煤技術(shù),從而降低水煤漿的污染。2)解決點火及控制系統(tǒng)問題。相對于燃油而言,水煤漿具有不易點燃的特性,在實際燃燒之前需要進行引燃。通常使用燃料氣引燃水煤漿。在實際點火過程中,需要通過增大燃氣的流量和壓力等措施,來實現(xiàn)點燃的目的,因而改良點火和控制系統(tǒng)就十分重要。3)需要采用新型的清除積灰積垢工藝。注汽鍋爐在實際使用過程中,會在一些部位如對流段翅片管道中產(chǎn)生大量的積灰,這樣不僅影響了注汽鍋爐的工作效率,而且還使得煙氣的流通受到阻礙,使得煙氣的溫度過高,減少了注汽鍋爐的使用年限。傳統(tǒng)的積灰積垢的處理方式是利用一定壓力的水或者空氣來清理,但是該清理方式還存在一定的弊端,不能完成徹底清理的目的。因而,需要探究新型的清理工藝。如使用化學(xué)試劑來完成清洗的目的,在一定的壓力、溫度等外界條件下,使化學(xué)試劑與煙垢進行化學(xué)反應(yīng),從而達到徹底清除污垢的目的。要考慮化學(xué)試劑不能對鍋爐的材質(zhì)帶來影響。通過現(xiàn)場取樣分析和監(jiān)測,針對積灰積垢的化學(xué)組成及特點,研發(fā)出合適的除灰除垢化學(xué)試劑,提高注汽鍋爐系統(tǒng)的使用年限。
3結(jié)語
綜上所述,在我國稠油開采過程中,注汽鍋爐系統(tǒng)發(fā)揮著重要的作用。本文通過分析注汽鍋爐在實際使用中存在的問題,提出了用余熱回收加熱鍋爐給水、改用水煤漿作為注汽鍋爐的燃料等兩項改造措施,對提高注汽鍋爐的節(jié)能效率,實現(xiàn)企業(yè)利益的提升具有重要的意義。
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作者:再努拉·阿克拜江 單位:新疆油田公司采油一廠第二供汽聯(lián)合站