吳慶奇

[摘 要]隨著油田增儲(chǔ)上產(chǎn)壓力增大，稠油油藏的勘探開(kāi)發(fā)成為油田增產(chǎn)的重要油藏類(lèi)型，而注蒸汽開(kāi)發(fā)是稠油油藏開(kāi)發(fā)的有效手段，但在注汽鍋爐熱注過(guò)程中，因?yàn)槎喾N因素影響會(huì)造成熱量損失，其中排煙熱損失占比較大，本文就是結(jié)合油田熱注鍋爐排煙熱損失原因分析，對(duì)排煙熱損失處理和應(yīng)對(duì)措施進(jìn)行的探究。

[關(guān)鍵詞]注汽鍋爐；排煙熱損失；處理技術(shù)措施

中圖分類(lèi)號(hào)：TE933.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）20-0100-01

遼河油田所屬區(qū)塊勘探開(kāi)發(fā)中，稠油油藏占有相當(dāng)大的比例，對(duì)稠油油藏采取注蒸汽開(kāi)發(fā)技術(shù)是主要的技術(shù)措施，技術(shù)實(shí)施中需要注汽鍋爐進(jìn)行熱注施工，而在這一過(guò)程中，因?yàn)樵O(shè)備老化、運(yùn)行不科學(xué)以及外在環(huán)境因素和人為操作因素的影響，很容易加大排煙熱損失，浪費(fèi)掉大量的熱能，并影響鍋爐的安全穩(wěn)定運(yùn)行，不利于油田降本增效和安全生產(chǎn)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。因此，有必要結(jié)合油田熱注鍋爐運(yùn)行實(shí)際，對(duì)熱注過(guò)程中排煙熱損失進(jìn)行分析，并研究提出有針對(duì)性的對(duì)策措施。

一、熱注鍋爐排煙熱損失的基本情況分析

稠油油藏注蒸汽開(kāi)發(fā)需要熱注鍋爐進(jìn)行熱注作業(yè)，結(jié)合油田熱注鍋爐運(yùn)行的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)和理論分析，對(duì)鍋爐排煙熱損失產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，基本上包括以下幾種情況。

1、鍋爐爐膛系統(tǒng)漏風(fēng)

漏風(fēng)產(chǎn)生的部位主要集中是在鍋爐的爐膛系統(tǒng)和煙道等部位，這些部位的漏風(fēng)是鍋爐排煙溫度異常增高的主要原因，而在熱注作業(yè)中產(chǎn)生漏風(fēng)問(wèn)題，主要是設(shè)備長(zhǎng)期使用中運(yùn)行管理不善、維護(hù)處理不當(dāng)、設(shè)備老化、鍋爐結(jié)構(gòu)不合理以及檢修工作不到位等。

2、過(guò)剩空氣量大

在熱注鍋爐實(shí)際運(yùn)行中，因?yàn)槿斯げ僮鲉?wèn)題或設(shè)備老化等原因，容易造成實(shí)際運(yùn)行中進(jìn)入爐膛的空氣量比爐膛內(nèi)燃料燃燒所需的空氣量要多，特別是以原油作為燃料時(shí)，為防止?fàn)t膛燃燒中產(chǎn)生黑煙問(wèn)題，往往會(huì)適度的加大風(fēng)門(mén)的開(kāi)度，加大了排煙的容積，因?yàn)檫M(jìn)氣量過(guò)大又會(huì)導(dǎo)致?tīng)t膛內(nèi)空氣流動(dòng)加速，排煙溫度也就相應(yīng)的提高。

3、嚴(yán)重的受熱面積灰問(wèn)題

在以原油作為燃料時(shí)，如果燃料的霧化不佳、爐膛溫度過(guò)低或是油品不達(dá)標(biāo)等，都容易造成鍋爐燃燒中產(chǎn)生受熱面積灰或是結(jié)焦等問(wèn)題，降低鍋爐的導(dǎo)熱系數(shù)，相應(yīng)的降低鍋爐吸熱量，也就造成熱量吸收狀況不佳，增加了排煙的溫度。

4、對(duì)流段入口水溫過(guò)高或結(jié)垢問(wèn)題

在鍋爐熱注中，如果不能很好的控制給水預(yù)熱器的旁通閥開(kāi)度，將會(huì)升高鍋爐的給水溫度，對(duì)流段的水溫也就相應(yīng)增高，造成排煙溫度升高。同時(shí)，水垢的導(dǎo)熱系數(shù)較低，一旦產(chǎn)生水垢，鍋爐的導(dǎo)熱系數(shù)將只有無(wú)結(jié)垢情況下的1/3左右，特別是對(duì)流段比較容易結(jié)垢，且對(duì)流段作為尾部煙道的部位，熱量流動(dòng)一般比較快，一旦結(jié)垢導(dǎo)致受熱面?zhèn)鳠岙a(chǎn)生阻礙，將大幅降低鍋爐的熱效率，造成排煙溫度的大幅上升。

5、其他原因

在鍋爐運(yùn)行中，如果作為燃料的燃油溫度較低，將會(huì)使火焰燃燒不充分，造成燃燒排煙帶走大量熱量。鍋爐結(jié)構(gòu)會(huì)對(duì)整體熱能利用效率產(chǎn)生重要影響，如果對(duì)鍋爐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特別是受熱面的設(shè)計(jì)不佳，將會(huì)對(duì)受熱面的吸熱產(chǎn)生不良影響，使排煙溫度升高。

二、緩解油田熱注鍋爐排煙熱損失的技術(shù)措施

1、鍋爐爐膛系統(tǒng)漏風(fēng)的處理對(duì)策

要針對(duì)熱注鍋爐長(zhǎng)期持續(xù)運(yùn)行、設(shè)備老化等實(shí)際問(wèn)題，加強(qiáng)鍋爐的維護(hù)和檢修工作，適當(dāng)減少大修、小修的間隔，增加維修頻率，在維修中要及時(shí)更換密封性強(qiáng)的門(mén)和孔等結(jié)構(gòu)，確保鍋爐的爐膛和煙道具備較強(qiáng)的密封性。

2、過(guò)?？諝饬看蟮奶幚韺?duì)策

要根據(jù)鍋爐運(yùn)行外在環(huán)境和運(yùn)行情況記錄，科學(xué)計(jì)算燃料與氧氣的比例，并利用檢測(cè)設(shè)備對(duì)排煙中的含氧量進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況及時(shí)調(diào)整進(jìn)氣風(fēng)門(mén)的開(kāi)度，防止鍋爐運(yùn)行中出現(xiàn)過(guò)?？諝饬科蟮膯?wèn)題。但需要注意的是，進(jìn)氣量也不能過(guò)低，過(guò)低的進(jìn)氣量影響火焰的燃燒性，使燃料燃燒不充分，造成更大的熱能損失。

3、受熱面積灰問(wèn)題的處理對(duì)策

在鍋爐運(yùn)行中要加強(qiáng)爐膛運(yùn)行情況的監(jiān)測(cè)，適當(dāng)加大吹灰的頻率，加強(qiáng)鍋爐吹灰管理，提升吹灰效果。要對(duì)爐膛內(nèi)燃燒狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，根據(jù)實(shí)際燃燒情況及時(shí)進(jìn)行燃燒調(diào)整，確保燃料足夠的霧化壓力，防止產(chǎn)生冒黑煙造成燃料燃燒不充分、含煙灰量增加等問(wèn)題，影響爐膛內(nèi)部受熱面的清潔度，一般情況下，要將爐膛內(nèi)的壓力控制在0.5KP以下，確保燃料充分的燃燒。

4、對(duì)流段入口水溫過(guò)高或結(jié)垢的處理對(duì)策

控制熱注鍋爐對(duì)流段的入口水溫，可以通過(guò)適當(dāng)調(diào)整給水預(yù)熱器旁通閥的開(kāi)度等措施降低給水溫度，但是如果水溫過(guò)低，特別是比煙氣露點(diǎn)溫度還要低時(shí)，會(huì)在鍋爐的翅片管等部位引發(fā)低溫腐蝕問(wèn)題，所以在對(duì)流段水溫控制上，主要是根據(jù)環(huán)境溫度變化和鍋爐運(yùn)行的水溫需求，及時(shí)對(duì)入口水溫進(jìn)行有針對(duì)性的調(diào)整，一般情況下，要保持水溫在110-140℃的范圍內(nèi)，如果檢測(cè)后煙氣中含硫較少，則可以適當(dāng)降低水溫到110℃以下，降低排煙溫度。針對(duì)鍋爐的結(jié)垢問(wèn)題，傳統(tǒng)處理方式主要是通過(guò)在鍋爐中投加亞硫酸鈉進(jìn)行爐膛除氧抑制結(jié)垢，但這一方法易加大水中的含鹽量，在較高溫度下會(huì)形成鹽垢；燒清水時(shí)操作技術(shù)控制不當(dāng)，容易造成過(guò)熱或漏硬等問(wèn)題，也會(huì)在鍋爐對(duì)流段形成結(jié)垢，要針對(duì)這些結(jié)的原因，定期對(duì)鍋爐進(jìn)行酸洗，并檢測(cè)鍋爐內(nèi)壁結(jié)垢情況，防止由于結(jié)垢而加大排煙熱損失。

5、改善爐膛燃燒溫度和受熱面設(shè)計(jì)

要針對(duì)爐膛內(nèi)低溫造成火焰燃燒不良問(wèn)題，適當(dāng)提升爐膛內(nèi)的燃燒溫度，但要注意結(jié)合實(shí)際需要進(jìn)行升溫，防止燃燒溫度過(guò)高造成爆燃等問(wèn)題引發(fā)危險(xiǎn)情況。要積極改進(jìn)鍋爐不合理的受熱面和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確保充分吸收燃燒產(chǎn)生的熱量，防止熱量吸收不充分造成熱能隨煙氣排出鍋爐。同時(shí)，要積極進(jìn)行鍋爐優(yōu)化改進(jìn)，通過(guò)增加燃燒自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)和霧化自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，加強(qiáng)對(duì)鍋爐系統(tǒng)的配風(fēng)設(shè)計(jì)，通過(guò)積極改善配風(fēng)實(shí)現(xiàn)鍋爐內(nèi)空氣與燃料充分混合和燃燒，提升燃料利用效率；通過(guò)設(shè)備優(yōu)化設(shè)計(jì)提升燃料的霧化水平，增加燃料的表面積，確保燃料更加充分的燃燒。

三、結(jié)論

綜上所述，熱注鍋爐作為稠油注蒸汽開(kāi)發(fā)的重要輔助設(shè)備，在熱注施工中存在一定的排煙熱損失，要加強(qiáng)對(duì)排煙熱損失產(chǎn)生原因的分析，有針對(duì)性的采取技術(shù)措施緩解和杜絕排煙熱損失，確保熱注鍋爐能量的充分利用。

參考文獻(xiàn)

[1] 宋云鵬.淺談燃油注汽鍋爐的基本結(jié)構(gòu)及原理[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2013（11）.

[2] 阮林華，陳貴軍，李維仲.油田注汽鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行研究[J].節(jié)能與環(huán)保，2006（06）.

[3] 趙健，黃新斌，姬文超.FHC-AB型節(jié)能涂料在油田注汽鍋爐中的應(yīng)用[J].管道技術(shù)與設(shè)備，2007（04）.

[4] 李桂芹，許春英，蘇婭.熱采注汽鍋爐節(jié)能降耗的有效途徑[J].節(jié)能與環(huán)保，2009（04）.