SAGD百噸鍋爐工藝流程

申海燕(中油遼河油田分公司曙光采油廠熱注作業一區,遼寧 盤錦 124109)

SAGD百噸鍋爐工藝流程

申海燕(中油遼河油田分公司曙光采油廠熱注作業一區,遼寧 盤錦 124109)

本文針對SAGD百噸鍋爐工藝流程偏流情況進行原因分析，并提出解決措施和方案，為其他多管流程鍋爐偏流問題提高工程經驗，同時預防鍋爐偏流造成的安全隱患。

SAGD；注汽鍋爐；對流段；換熱器；輻射段

曙光采油廠熱注作業一區SAGD1#站于2008年底建立，是一個為SAGD開采服務的大型熱注站，現有4臺蒸發量為50噸和1臺蒸發量為100噸的注汽鍋爐，年注氣量在百萬噸左右。在鍋爐設備運行5年多的過程中，通過摸索與實際情況的結合，發現SAGD注汽鍋爐工藝流程有許多需要進一步完善和改進的地方，以便于鍋爐設備更安全穩定高效的運行。

1 研究內容

SAGD1#站5#注汽鍋爐是中國石油天然氣第八建設公司生產的，型號為YZG100-14-H，其設計額定蒸發量為100t/h，額定壓力14.1MPa，蒸汽干度為80%，熱效率＞85%，蒸汽溫度337℃，是臥式直流鍋爐，它的輻射段、對流段以及換熱器采用了四路直管水平往復式排列結構。鍋爐供水采用兩臺柱塞泵，汽水流程如圖。

站外來曙五聯清水→站內軟化→軟化水罐→除氧→加壓→去1#計量接轉換熱站與采出液進行換熱→柱塞泵→與汽水分離器分離水換熱升溫→注汽鍋爐加熱→在汽水分離器內分離出蒸汽中水分產生高干度蒸汽→注汽干線→蒸汽計量點計量、分配→注汽支線→注汽井口

1.1 研究設備存在的問題

通過5年多的設備運行，5#注汽鍋爐存在以下幾點需要改進完善的地方。

（1）鍋爐對流段、輻射段及換熱器采用四管路流程，存在水汽偏流情況，而工藝流程溫度、壓力采集點只是在匯總管路采集信號。溫度、壓力采集點明顯偏少，當四路流程偏流，溫度壓力發生變化時，無法跟蹤發現。

（2）對流段出、入口總管在一側，造成四路流程中，遠端的兩路流程與近端的兩路流程，管路總長度偏差大，遠端流程阻力大于近端流程，直接導致對流段四路流程偏流。

（3）5#鍋爐運行過程中，由于柱塞泵出口爐水直接去高干度汽水分離間的換熱器進行換熱，鍋爐本體蒸汽換熱器為投用，本體蒸汽換熱器入口閥門關閉，造成本體蒸汽換熱器內外管單向壓差大，存在換熱器內管壁變形損傷的隱患。

（4）鍋爐由兩臺柱塞泵供水，當一臺柱塞泵出現故障，流量降低而未達到報警時，容易造成兩路流程偏流，出現過熱情況。

（5）對流段翅片管積灰不均，容易造成對流段煙氣偏流，四管流程受熱不均勻，受熱強的管束產生的蒸汽多，因而流動阻力就大；為了達到壓力平衡，受熱強的管束流量必然減少，這樣就更加影響流量的不均。四流程熱偏差的存在，嚴重影響了鍋爐的安全運行，長時間會造成爐管結垢，傳熱惡化，出現爆管等事故。

1.2 工藝流程改進

針對以上五點情況，對5#鍋爐對流段出口四管路流程溫度進行測量采集運行數據，在測量中發現，對流段出口遠端與近端的兩路流程溫度差最高時達到100℃，存在流程偏流情況。結合實際情況研究，對鍋爐工藝流程進行改進，消除五點隱患。

（1）增加工藝流程溫度、壓力采集點，同時對四管路流程進行數據采集監測。

（2）增加鍋爐預報警，對兩個柱塞泵出口流量及四管路流程參數設定預報警管理。

（3）對流段入口流程進行改造，使對流段四管路流程長度相同。

（4）將鍋爐本體換熱器從鍋爐水汽流程中切除，爐水不在通過鍋爐本體換熱器。

2 現場應用及效果分析

對5#鍋爐實施4項改進后，兩個柱塞泵發生流量偏差時，能及時得到調整，鍋爐工藝流程流量偏差減小，四管路流程受熱均勻，各管路流程間壓差降低，鍋爐四管路流程溫差最大為20℃，鍋爐爐膛壓力由原來的1KPa降低到0.4KPa。四管路流程參數能及時監測，鍋爐各項參數正常運行得到保障。

3 經濟效益分析

SAGD1#站5#鍋爐工藝流程改進，是為了消除安全隱患，預防爆管事故的發生。發生爆管事故直接經濟損失就在40萬元左右，維修需要20天左右，間接影響SAGD注汽量4萬方左右，合計總共影響經濟效益在450萬元左右。

4 結語

完整的工藝參數采集點、完善的工藝數據監測以及完備的預報警系統是避免設備安全事故發生的保障，是進行工藝流程改進、消除安全隱患的基礎。