優化日常生產管理分析 降低鍋爐噸汽耗油量

張延輝 謝道源

采油管理一區坨82稠油區塊，現有2座固定注汽站，安裝有型號為YZF11-21-P亞臨界鍋爐（又名濕蒸汽發生器）2臺，年產汽能力19.6萬噸；型號為YZF-22.5/21-H亞臨界鍋爐1臺，年產汽能力19.7萬噸。這三臺鍋爐都是臥式直流水管鍋爐，它的輻射段和對流段為單路直管水平往復式排列結構，產生的飽和蒸汽為濕度大于20%的濕蒸汽。設計為液（氣）體燃料火室燃燒鍋爐，爐膛煙氣壓力為微正壓。

濕蒸汽發生器基本工作原理如同用爐子加熱一壺水。它包括鍋和爐兩大部分，鍋的原義是指在火上加熱的盛水容器，這里為水汽系統的承壓管子、管道及管件，爐是指燃燒燃料的場所，這里為爐膛，包括燃油與霧化系統、引燃與燃燒系統。通常將其結構概括為“三大段（輻射、對流、過渡）；三大系統（水汽、燃燒、自控）；若干小器（加熱、分離、過濾等）；三大輔機（供水泵、燃燒器及空壓機）。”

不難看出，油、水、電是目前鍋爐耗能的三大關鍵因素。為了有效降低鍋爐運行成本，本文淺論一下怎樣降低鍋爐噸汽耗油量。

一、原因分析

為找出導致噸汽耗油量高的原因，結合生產實際對鍋爐熱效率低導致噸汽耗油量高的原因進行了調查。在深入調查研究、現場檢測的基礎上繪制了影響熱效率的多因素關聯圖，如下圖。

從關聯圖可知，影響鍋爐噸汽耗油量的末端因素共有6項，分別是（1）職工技術水平差（2）排煙溫度高（3）過量空氣系數大（4）霧化參數不匹配，化學不完全燃燒（5）散熱損失大（6）爐管導熱效果差。

二、建議方法或措施

1、建議加強崗位員工專業技術教育，提高熱采鍋爐燃燒效果。

員工專業技術差是直接造成鍋爐霧化參數調整不當；燃料、空氣比調整不當；化驗結果不準確等的主要原因，從而相應造成燃料部完全燃燒，導致熱采鍋爐噸汽耗油量的增高。針對這種情況，注汽站可以有計劃的安排全站干部員工展開熱注崗位技術、熱工知識等基礎知識的培訓；在此基礎上，注汽站技術人員可以對所轄鍋爐的燃燒狀況逐一進行認真摸索和仔細分析，并且將每臺鍋爐的最佳操作手法及時對員工進行講解，從而提升崗位員工對鍋爐燃燒狀況的調整技能。

2、建議加強現場的生產管理與分析，保證鍋爐有良好的燃燒工況。

建議措施之一：降低鍋爐的排煙熱損失。

排煙熱損失是影響鍋爐熱效率最重要的因素，在實踐中，我們發現：影響排煙熱損失的主要因素有：（1）排煙溫度的高低（2）過剩空氣量的多少。鍋爐排出的煙氣帶走了大量的熱量，排煙溫度越高，帶走的熱量就越多。參考一些專業書籍可知：排煙溫度每增加10℃-25℃，鍋爐熱效率相應的減少1%，當排煙溫度在400℃-500℃時，排煙熱損失可達30%-40%。

造成鍋爐排煙溫度過高的原因是多方面的，鍋爐結構不合理、受熱面布置過少、受熱面上積灰和積垢過多、鍋爐超負荷運轉等都能造成排煙溫度的升高。此外，影響排煙損失的另外一個因素就是“過剩空氣量”，如送風過大，爐墻和煙道漏風等，使過多的冷空氣進入爐膛內，都造成過剩的空氣量，過剩空氣量使排煙量增加，排煙熱損失也隨之增加。理想的煙氣溫度應控制在220℃-250℃。

注汽站現狀：目前，2臺11.2t/h的鍋爐都配有聲波吹灰裝置，在鍋爐運行期間半分鐘吹灰一次，22.5t/h排量的鍋爐無此裝置，但是3臺鍋爐在排煙溫度達到250℃以上，停爐間歇期間，都會安排職工進行對流段的噴淋式清灰工作，進而把排煙溫度控制在250℃以下。

建議措施之二：規范水質化驗，嚴格控制水質指標。

建議要求崗位員工及時根據化驗結果，嚴格進行藥劑添加，確保水質硬度符合要求，消除爐管內表面積垢，增加熱傳導能力。

注汽站現狀：3臺鍋爐的水處理出口水硬度是符合要求的，而且都配備了真空除氧器，含氧量也符合要求。并且會根據爐體壓差來進行換熱段的酸洗工作。

建議措施之三：認真做好鍋爐的每月煙氣測試分析工作，保證每臺鍋爐的運行工況。

鍋爐煙氣測試分析項目一般包括二氧化碳、氧、一氧化碳等氣體的分析。通過分析這三種氣體的質量分數，準確確定鍋爐燃燒空氣過剩系數，便于崗位員工在鍋爐運行中及時調節油溫、油壓、霧化壓力等參數，使鍋爐在最佳工況下運行。

注汽站現狀：就煙氣測試分析這個項目，目前注汽站無專業的檢測儀器來確定二氧化碳、氧、一氧化碳這三種氣體的質量分數，從而無法準確確定鍋爐燃燒空氣過剩系數。

建議措施之四：在實踐中確定合理的過量空氣系數，控制鍋爐排煙量。

影響過量空氣系數的參數有三個：風門開度、油閥開度、燃油壓力。這三個參數相互制約、相互影響。在理論上，風門開度對霧化的影響是最大的。因此在生產管理中，我們尤其要求操作者注意調整風門開度，以確保鍋爐高效運行。理論上，要使測得的鍋爐過剩空氣系數控制在小于1.3的范圍內。

注汽站現狀：無專業儀器檢測鍋爐過剩空氣系數，崗位操作人員根據實測干度來調節燃油壓力、油閥開度來保證達到干度要求，風門開度就給忽略了，從而有可能導致鍋爐噸汽耗油量的增加。

建議措施之五：建立“一天一計算，五天一分析”制度，保證鍋爐噸汽耗油量數據準確無誤。

為準確核實鍋爐噸汽耗油量，建議提出儲油罐的液位標尺高度與對應液位體積的計算方法，制定統一的檢尺標準進行儲油罐的罐位檢尺和測量，從而準確計算出日燃料消耗噸位，進而計算出鍋爐每天的噸汽耗油量。并繪制鍋爐噸汽耗油量臺賬及時記錄，對記錄數據每5天進行對比、分析，發現異常，及時查找原因，采取相應整改措施。

注汽站現狀：噸汽耗油量是根據每口井周期注汽完畢后，統計出拉油總噸位，然后除以注汽量得出。實際上是不準確的。

建議措施之六：嚴格降低散熱措施，提高鍋爐熱效率。

在生產管理中，建議管理人員要求員工嚴格執行巡檢、巡線制度，對于鍋爐本體保溫層脫落、破損等情況，作業區及時落實、協調相關部門組織修補或更換，進而有效的控制爐體的散熱損失，提高鍋爐熱效率。

注汽站現狀：在鍋爐運行期間，高壓值班人員每小時巡檢鍋爐一次，并做好記錄，熱注崗值班人員每6小時巡檢外部管網和井口一次，從而保證降低熱損失的情況能及時發現并及時處理。

三、總結

目前采油管理一區注汽101站，無專業的檢測儀器來檢測鍋爐過剩空氣系數，并對鍋爐噸汽耗油量的計算方法有待改進。