老舊注汽鍋爐煙氣余熱回收探討

李慶陽

摘 要：遼河油田是全國最大的稠油生產基地，稠油開采方式主要以注蒸汽為主。目前，注汽鍋爐運行時間大多在20～30年左右，鍋爐熱排煙溫度較高。因此，如何降低排煙溫度，回收煙氣中的余熱，是降本增效的重要途徑之一。該文對注汽鍋爐安裝空氣預熱器提高鼓風溫度和安裝省煤器提高給水溫度兩個方面進行論述，并對其進行對比。

關鍵詞：注汽鍋爐 排煙溫度 余熱回收 空氣預熱器 省煤器

中圖分類號：TK229 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）11（b）-0045-02

遼河油田是全國最大的稠油生產基地，稠油產量占總產量的70%左右。目前稠油開采主要采取蒸汽吞吐、蒸汽驅和SAGD等方式，現有固定式、移動式注汽站250余座，注汽鍋爐300余臺，注汽管線約600 km。目前，注汽鍋爐運行時間較長，鍋爐排煙溫度較高，一般在200 ℃左右。性能能耗的注汽鍋爐單位生產成本為86 m3（天然氣）/t（蒸汽）。

目前稠油開采已經進入中后期，開采難度增大，采出含水率增高，為了進一步提高熱采的采收率，每年稠油熱采蒸汽的需求量將會在現有的年注汽量的基礎上不斷增加，現有的老、舊低效的注汽鍋爐將繼續運行。同時，油價一直在低價位徘徊。因此，提高產油率，降低采油成本，勢在必行。

1 煙氣余熱回收改造方案

注汽鍋爐的排煙溫較高，煙氣中熱量全部排入大氣，造成較大的排煙熱損失，同時污染環境。因此，應當增加煙氣余熱回收裝置，最大限度利用煙氣中的熱量，可以有效減小燃料的消耗，提高鍋爐熱效率。

注汽鍋爐煙氣余熱回收，主要是使用換熱器回收煙氣中的熱量，使煙氣溫度降低。回收的煙氣熱量可以加熱鍋爐給水或鼓風，從而提高給水溫度或鼓風溫度，降低單位蒸汽所需熱量，節省天然氣。

改造方案一：在注汽鍋爐煙道尾部安裝空氣預熱器。

改造方案二：在注汽鍋爐煙道尾部安裝省煤器。

2 方案概述

下面以遼河油田某注汽站為例，對兩個改造方案進行描述。

該注汽站有2臺23 t/h注汽鍋爐，年注汽量為8萬t（蒸汽）/臺，鍋爐鼓風溫度為10 ℃，鍋爐給水溫度為67 ℃，鍋爐排煙溫度為200 ℃。

方案一：在注汽鍋爐煙道尾部安裝空氣預熱器。

該工程在2臺23 t/h注汽鍋爐尾部煙道安裝空氣預熱器，風道吸風口設于室內，通過增壓風機將空氣輸送至空氣預熱器，經過換熱后，空氣溫度由10 ℃提升到50 ℃，再由風道輸送至鍋爐鼓風機；風道設置在室外，架空布置，風機安裝在室內，風道外設保溫層。換熱后的煙氣由190 ℃降低至136 ℃，通過煙囪排放。該方案主要工程量：空氣預熱器及平臺、風門、增壓風機、風道等。

方案二：在注汽鍋爐煙道尾部安裝省煤器。

該工程對特油大三站2臺23 t/h注汽鍋爐進行改造，在其尾部煙道安裝省煤器，對柱塞泵前的鍋爐給水管道進行改造，經換熱后給水溫度由67 ℃提高到80 ℃后輸送至柱塞泵。由于水溫較高，對柱塞泵進行局部改造。該方案主要工程量：省煤器、電動閥門、煙囪及操作平臺等組成。

3 方案對比

對以上兩個方案進行對比，對比見表1。

根據以上對比表，由于鍋爐給水溫度較高，省煤器對鍋爐給水提升的溫度較少，導致方案二節省燃料僅僅略高于方案一10%左右，但是方案一投資遠低于方案二。因此，對該注汽鍋爐的改造，方案一要優于方案二。

4 經濟評價

（1）成本主要包括節約天然氣費、增加耗電費等。

①年節約天然氣費：17.8×104 m，價格按1.752元/m（不含稅）。

②年增耗電量：6.48×104 kW·h，價格按0.682元/kW·h（不含稅）。

③折舊費：按平均年限法進行折舊，綜合折舊10年，殘值為0。

④修理費：固定資產修理費按原值（扣除建設期利息）的2.5%計算。

（2）財務指標見表2。

5 結論

項目建成后，該工程年節約天然氣量17.8×104 m，價格按1.732元/m?（不含稅），與改造前相比，年節約費用為23.86萬元。

經測算，此項目固定資產平均年成本（靜態）-12.21萬元，固定資產平均年成本（動態）-6.5萬元，年成本節約額為23.86萬元，實施技措項目的固定資產平均年成本低于不進行技措項目的固定資產平均年成本。內部收益率11.74%，大于行業基準收益率8%，滿足行業最低要求。財務凈現值19萬元，大于零，表明采取技措項目可行。

參考文獻

[1] 薜瑞.低品質鍋爐煙氣循環利用的研究[D].寧夏大學，2014.

[2] 朱春雷.大型火電廠鍋爐煙氣袋式除塵技術與應用[J].安全與環境學報，2005（4）：1-4.