稠油熱采注汽鍋爐節能減排的實踐路徑思考

陳多倩（中石化河南石油工程設計有限公司,河南 南陽 473132）

稠油熱采注汽鍋爐節能減排的實踐路徑思考

陳多倩
（中石化河南石油工程設計有限公司,河南 南陽 473132）

在我國社會經濟日益發展的今天，我國石油開發與經濟得到了快速的發展，隨著生活中人們對石油需求量的不斷增加，已經有越來越多的油井被勘探，因此優質的石油也越來越多。在油井不斷增多的背景之下，國內石油工業不斷的向采油與煉油方向邁進，而油田注汽鍋爐是最為主要的設備之一，但是同時它也是高消耗能源設備之一，為此，提升注汽鍋爐工作效率已經成為石油工業發展的重要任務之一。本文主要針對稠油熱采注汽鍋爐節能減排措施進行分析，旨在提升注汽鍋爐的工作效率，不斷的推動石油工業快速發展。

熱采注汽鍋爐；熱損失；節能減排

在各大石油開發公司中，油田注汽鍋爐是其必備的設備，但是它在運行中具有較大的消耗量，這給石油工業的發展設置了極大的障礙。實踐表明，油田注汽鍋爐在運行中所消耗的能源占稠油熱采能耗量一半以上，并且注汽鍋爐在工作的時候有大量的廢氣被排出，給空氣帶來了極大的污染。因此，尋找稠油熱采注汽鍋爐節能減排的有效方法成為了油田工業發展的重要任務。

1 對稠油熱采注汽鍋爐高消耗熱損分析

盡管稠油熱采注汽鍋爐是一種新型的工業鍋爐，在石油工業中占據著非常重要的地位，但是它在工作中有一定的缺陷存在，如：高消耗、熱損大等方面的缺點。導致這些缺陷出現的主要原因在于，第一注汽鍋爐在工作中會有大量的煙氣排出，所排出的煙氣溫度一般都很高，超高溫的煙氣排出使得熱量嚴重損失，在稠油熱采注汽鍋爐中排煙損失熱量是最大的熱損失項目，應該給予高度重視[1]。油田鍋爐超高排煙溫度與排煙體積會將很多熱量排到空氣當中。鍋爐所排出的氣體溫度越好，體積越大，那么損失的熱量就會越高；第二，存在著煙氣未完全燃燒型熱損失。這主要是由于所排放出的煙氣之中存在著沒有被完全燃燒的可燃性氣體，排放煙氣中可燃性氣體含量越高，那么就會損失越多的熱量，能耗也會隨之增加；第三，有機械未完全燃燒型熱損失問題存在。其原因在于鍋爐內的可燃物沒有被完全燃燒，例如煤炭等，如今已經有很多鍋爐應用燃油或者燃氣裝置，這種鍋爐一般不存在機械未完全燃燒的熱損失。

2 注汽鍋爐節能減排技術分析

影響注汽鍋爐熱效率的兩個最為主要的因素是注汽鍋爐排煙損失與散熱損失，根源在于燃燒與換熱的狀況比較差，空氣過剩系數比較高；另外一種原因是過高的排煙溫度。同時，爐體的保溫效果比較差。所以，采取有效的措施，調整鍋爐燃燒情況，提升其保溫效果，實現低排煙熱損失與散熱損失的目的。對注汽鍋爐節能減排技術的分析，需要從以下幾個方面著手，即：

2.1 自動控制煙氣含氧量技術

對油田注汽鍋爐燃燒工況進行調整，這需要工作人員通過肉眼觀察鍋爐內火焰的顏色與形狀等。實際上，很多操作人員為了避免出現冒黑煙的現象，會加大風量，這種操作方式很容易出現空氣過量系數過大等問題，并且工作人員也不能及時對其進行調整，這就導致了鍋爐燃燒工況差，熱效率低等方面問題的出現。在不同負荷運行工況背景之下，控制過量空氣系數，確保其在合適的范圍之內，經過調解，將排煙損失調整到工況的最小值，以便提升鍋爐的熱效率，節省大量的燃料，與此同時，還能夠保證所排出的煙的溫度在環保指標范圍之內。為此，要保持鍋爐原有的結構，加裝鍋爐煙氣氧含量，過量空氣系數進行分析，之后展開調節工作，最終實現提升鍋爐工作效率的目的。

鍋爐在運行的過程中，鍋爐的燃料量與火量大小基本處于恒定的狀態之下，那么在此時燃燒空氣過剩量被鼓風機供給的空氣量的大小決定[2]。為此，如果有效的控制鼓風機，那么鍋爐燃燒后的過剩空氣量也會得到有效的控制。

2.2 應用實例

某油田公司在石油生產中安裝了幾臺煙氣含量分析控制儀，在檢測煙氣中排煙溫度與氧含量的基礎上，對排煙熱損失進行分析，對送風擋板進行調節，從而提升鍋爐的熱效率。與原有監測研究報告相比，在安裝煙氣氧含量分析控制儀以后，鍋爐熱效率有所提升，并且在蒸汽消耗量方面也有所下降，取得了較好的工作效率。

3 熱管空氣換熱器技術分析

在科技不斷發展的基礎之上，針對石油工業熱管傳熱技術是先進的、具有高運行效率的傳熱技術。熱管由管殼、吸液芯以及端蓋組成。內部存在抽成高度真空、高純度工質的密封管存在。在工作中，管內的工質會吸熱，之后蒸發汽化，至冷端冷釋放熱量后凝結。熱管的傳熱方式主要是工質相變的方式，為此它具有較好的傳熱性能，在現代傳熱元件中，屬于效率較好的傳熱元件[3]。但是在工業上常常使用的熱管屬于重力熱管，該管內不同于普通的熱管，不存在吸液芯，主要依靠熱管之內工質重量來完成相應的工作。因此與普通熱管相比，這種熱管結構比較簡單、制造方便，同時它的成本價格比較低，具有較好的傳熱性能，在石油工業中是一種有效的設備。

目前，對于石油工業發展而言，不僅要重視工作效率，還需要注意節能減排，以可持續發展為工業發展所堅持的基本原則，采取先進的施工技術提升注汽鍋爐的運行效率，并且將其熱量的消耗，提升資源的利用效率，不斷的為石油工業可持續發展奠定基礎，在確保石油工業經濟發展的同時，為環境帶來保障，從而保證我國社會能夠和諧發展。

4 總結

本文主要從三個方面著手，分析了當前我國石油工業中稠油熱采注汽鍋爐在運行中有很多問題存在，如高熱量、高能耗等問題。這些問題的存在，影響了石油工業的運行效率，因此找出有效的策略解決這些問題已經成為當務之急。近年來，我國石油工業不斷發展，隨著石油需求量的增加，石油工業加大了石油的生產量，但是石油工業中使用的注汽鍋爐消耗率較高，浪費能源，而熱管空氣熱換器技術能夠有效的改善這一問題。本文研究中，通過應用自動控制煙氣含氧量技術在提升注汽鍋爐工作效率方面有著積極的推動作用，有利于石油工業的快速發展。

[1]周建平,謝強,郝軍等.稠油熱采注汽鍋爐節能減排措施實踐[J].油氣田環境保護,2011,21(03):29-32.

[2]方兵.稠油熱采注汽鍋爐清灰技術研究與應用[J].油氣田環境保護,2014,24(05):21-22.

[3]衣懷峰,韓春雨,馬海斌等.稠油熱采注汽鍋爐煙氣控制節能技術研究[J].石油石化節能,2011,01(02):1-3.

陳多倩，男，本科，研究方向：熱工設計。

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.21.024