原创《提高锅炉热效率新技术》：这是一篇与热效率论文范文相关的免费优秀学术论文范文资料,为你的论文写作提供参考。
摘 要：我国有丰富的稠油资源,稠油油田开发过程中,注汽锅炉系统能耗占总能耗的绝大部分,因此提高注汽锅炉系统热效率是节能降耗、降本增效的重要研究方向.本文主要论述了提高油田注汽锅炉燃烧控制系统热效率的新技术,以有效促进节能降耗,提升经济效益.
关键词：油田 注汽锅炉系统 热效率 技术
注汽锅炉又称湿蒸汽发生器,在油田开采稠油的过程中,这是一种专用的注汽设备.其工作原理是将自身生产的高温高压湿蒸汽注入油井,通过对油层中的原油进行加热,进而在一定程度上降低稠油的粘度,进一步增加稠油的流动性,提高稠油的采收率.油田注汽锅炉是以原油为主要燃料,在运行过程中耗油量较大,在稠油的开发中,注汽锅炉常年连续运转,并且注汽锅炉的运行数量也有加大的趋势,因此,加大对油田注汽锅炉的节能措施的探讨有利于提高油田的经济效益,促进油田的可持续发展.本文分析了油田注汽锅炉的基本原理,并提出了关于提高油田注汽锅炉热效率的技术.
1 注汽锅炉的结构及工作原理
油田注汽锅炉锅炉本体设备水汽系统：辐射段、对流段、给水预热器燃烧系统：燃烧器、炉壳和炉衬锅炉辅助设备燃烧设备：油过滤器、油加热器、天然气分离器等供仪用风设备：空压机、干燥器等锅炉附件：安全阀、自力式压力调节器、截止阀等动力电器系统：空气开关、磁力启动器、电动机等仪表和自控系统：压力表、温度表、调节器、报警开关、微机等
至于注汽锅炉的工作原理也有许多,我们具体看一下50和100吨的渣油燃烧注汽锅炉原理,它是主要是用蒸汽辅助重力泄油进行开采超稠油的,蒸汽辅助重力泄油开采超稠油油藏的基本原理其实就是,将大量高干度蒸汽连续注入水平生产井的上部,进而在地层中形成蒸汽腔,利用蒸汽腔的边缘对原油进行加温,和此同时,蒸汽在冷凝的过程中会形成水,和原油一起流入水平生产井,然后被采出.随着蒸汽腔不断扩展,以及不断对原油进行加温,在这种情况下,就可以连续生产,直到蒸汽腔扩展到油层顶界和水平井控制的边界.
2 提高油田注汽锅炉热效率应用技术
2.1 高温辐射涂料
当油田注汽锅炉辐射段的工作温度在650℃以上时,热传递以辐射为主.在炉管或炉墙上,如果涂上能够产生辐射波的高温辐射涂料,使其黑度或辐射波进一步增强,使辐射波产生共振现象,对辐射换热进行强化,在一定程度上提高炉管的吸热能力,从而提高热效率.基于以上原理,可以将红外辐射涂料喷涂在油田注汽锅炉辐射段陶纤的表面,例如采用FHC-AB型高温辐射涂料或HTEE-E型红外线辐射涂料.在炉管上喷涂FHC-AB型高温辐射涂料,在500℃以上高温的作用下可以形成固化瓷膜,使得炉管的黑度进一步提高,和未涂高温辐射波的炉管相比,其吸热率提高5%～10%,由于辐射涂料能够产生红外线,可以加剧燃料的燃烧,使得锅炉的热效率大大提高.在炉膛内衬表面上涂刷HTEE-E型红外线辐射涂料,经过高温烘烤,可以形成固化瓷膜.由于具有较高的发射率,在这种情况下,可以增加热量经锅炉内壁的反射力,同时可以使得内衬红外线热辐射的反射力进一步增强,提高了对炉管的辐射力,通过散热造成的热损失明显降低,提高了热效率.
2.2 采用复合相变换热技术
所谓复合相变换热技术通常情况下是指,借助注汽锅炉的排烟加热复合相变换热装置中的水,使水变成水蒸气；然后利用水蒸气对注汽锅炉的给水进行加热,一方面可以提高锅炉给水温度,另一方面排烟的温度明显降低,锅炉的热效率提高.该技术应用到辽河油田的某采油厂后,烟气的排烟温度下降80℃,由原来的220℃直接下降到了140℃,锅炉的热效率提高3%,其节能效果非常理想.
2.3 烟气余热回收装置（热管）技术
在开采原油的过程中,利用油田注汽锅炉烟气增加助燃空气的温度,通常情况下可以有效地提高热效率.在此基础上,借助热交换器,降低烟气的热损失,使得助燃空气的含热量进一步提高,热管作为一个密封管,其内部一般被抽成高度真空,并且工质纯度比较高.在工作过程中,由于吸热使得管内工质蒸发汽化,到达冷端后,因放出热量发生凝结现象.
2.4 对注汽锅炉燃料结构进行优化
在传统模式下,许多注汽锅炉的燃料都选择稀原油,在产生热值相同的情况下,原油价格一般比较高.因此,需要对注汽锅炉的燃料结构进行优化,同时使用天然气取代原油,或者积极发展油气混燃技术.在使用天然气的过程中,对于锅炉来说,需要配置天然气压力报警系统,当天然气压力较低或发生泄漏时,该系统能够实现自动报警,并且能够及时自动停炉.当使用油气混燃工艺时,需要改造控制系统及燃烧系统,并且设置相应的天然气高压报警系统,避免燃料消耗过多,进而在一定程度上产生过热蒸汽.
2.5 清洗流段翅片管硬垢和对流段免维护声波除灰技术
锅炉燃油、燃气过程中,硬垢是在高温高压环境下,灰垢、烟垢及其他杂质充填在翅片凹槽内的聚合物,这些聚合物影响并制约着翅片管的换热效率,使得对流段烟道的阻力增加、炉膛压力超标等.对于翅片管凹槽内硬垢难除问题,通常情况下,可以通过“化学剂+高压水射流”技术进行解决.流段免维护声波除灰技术的工作原理是,以蒸汽为动力,利用特质的声波发生器进行转换,向运行中注汽锅炉的对流段部位空间输送一定强度的声波,这些区域中的空气分子和粉尘颗粒在声能量的作用下产生振荡,对粉尘颗粒在翅片管表面或粒子之间的结合关系进行破坏和阻止,使其处于悬浮流化状态,在烟气、重力的作用下,将其带走,在一定程度上达到清灰的目的.
2.6 引进湿蒸汽干度在线监控系统
在控制注汽锅炉的过程中,由于存在热惯性,当监测到蒸汽的干度发生变化,在这种情况下,锅炉运行人员难以对其进行调整,进行调整时,一般需要具备一定的经验,这样增加了蒸汽干度的波动范围,进一步增加了注汽锅炉燃料的消耗量.使用湿蒸汽干度在线监控系统后,可以完美地结合湿蒸汽的在线测量和PLC自动控制.对于在线监控系统来说,在测量误差方面通常情况下可以控制在3%,干度的波动范围控制在2%-4%,在开采供给稠油的过程中,大大提高了蒸汽质量.为了精确控制燃料的消耗量、给水量,以及给水温度,可以将流量计和变送器安装在锅炉上,这样可以根据蒸汽的干度的实际情况,进一步调整燃料消耗量,提高注汽锅炉的热效率.
3 注汽锅炉应用中需要注意的问题
3.1 在注汽锅炉运行时,随着负荷的增减,炉内火焰温度发生升降.但是,炉内辐射换热量和燃料量之间不存在正比关系.实验结果显示,当锅炉从半负荷逐步增加到额定负荷时,在这一过程中,炉内换热量不是成倍增加.总而言之,和负荷的变化率,炉内换热量的变化率通常情况下比较小.
3.2 燃烧方面,按照要求,需要使用少量的供油,且炉内燃油在低负荷配风时火焰的周界风相对减弱,容易出现雾化不良现象.此时,在燃烧器旋口容易发生结焦现象,进而在一定程度上遮挡了周界风风口,使火焰发生偏斜,甚至飘至炉管上.在这种情况下,低负荷时,需要观察火焰的形状,对火焰的位置进行调整,避免火焰方向发生偏斜.
3.3 辐射段需要承受较高的热负荷,根据资料显示,热负荷的82%需要由辐射段来承担,然而在炉管内,汽、水是相互流动的,因此,当设备负荷减小至一定数值时,可能导致炉管出现传热恶化现象,进一步损坏炉管.
4 结束语
在油田日常工作中,注汽锅炉是主要的耗能设备,需要从影响系统效率的主要因素进行分析,进一步提高油田注汽锅炉系统的热效率,通过对技术进行调研和分析,不断进行试验,积极引进应用油田注汽系统的节能新产品、新材料、新技术和新工艺,积极采用先进技术对油田注汽锅炉进行改造,促进油田注汽锅炉系统热效率的不断提高.
参考文献：
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[2]迟字.注汽锅炉排烟热损失原因分析及处理措施[J].环球市场信息导报（理论）,2012（7）.
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热效率论文参考资料：
结论：提高锅炉热效率新技术为关于热效率方面的的相关大学硕士和相关本科毕业论文以及相关发动机热效率排名论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料下载。
