油田注汽鍋爐能耗分析及節能降耗措施探析

劉靜 武勇 于仲林

摘 ?要：隨著我國經濟的飛速發展，我國石油的需求量也逐年遞增，石油資源是社會經濟發展不可缺少的資源。稠油井在油氣資源分布中分布的比較多，但是稠油井的開采難度也是極其困難的。稠油開采過程中需要應用注汽鍋爐，油田注汽鍋爐在稠油開采過程中是一個高耗能的設備，主要通過注入高溫蒸汽來增加稠油的流動性。注汽鍋爐主要是通過原油或天然氣作為加熱原料，但是燃燒并不充分，燃燒的效率低導致能耗極大。本文主要分析油田注汽鍋爐能耗以及如何節能降低能耗。

關鍵詞：油田注汽鍋爐;節能;改進措施

引言

稠油是原油的一種，稠油的膠質和瀝青的含量比較高，所以稠油的粘度是極高的。在我國，大部分稠油都是遼河油田提供的，遼河油田占我國原油產量的百分之五十以上。注汽鍋爐的使用可以降低稠油的黏性，進而方便開采。石油資源已經是人們生活不可缺少的重要能源之一了，如果有效的開發和可持續發展是人們極其關注的重點，所以做好油田注汽鍋爐系統節能降耗對油田的經濟發展有著有種意義。

1.油田注汽鍋爐的概念

蒸汽熱力采油技術是我國的石油行業應用比較廣泛的采油技術，而蒸汽熱力采油技術的主要設備就是油田注汽鍋爐，該設備一般工作壓力為11MPa以上。注汽鍋爐主要由兩部分組成分別是鍋爐本體和輔助設備。注汽鍋爐的使用對水質的要求很高，因為注汽鍋爐屬于高壓直流鍋爐，一般為了保證鍋爐的穩定運行通常將生產濕度和蒸汽的干度控制在80%，主這樣不僅可以節約成本還可以保證運行的穩定。

2.影響油田注汽鍋爐能耗的因素

2.1鍋爐的排煙損失

在注汽鍋爐運行期間，燃燒過程會產生大量的煙氣和熱量，這是因為運行過程中是以原油和天然氣燃料為主。產生的熱量一部分會作用于鍋爐從而完成加熱工作，另一部分則會隨著產生的煙氣而損耗。相關調查數據顯示，由于產生煙氣而造成的能源消耗可以達到50%以上。影響排煙的主要因素是兩方面，一方面是排煙的量，另一方面是排煙的溫度。隨著排煙溫度和排煙量的提升排煙能耗也會隨之而增加，因為我們應該加大力度來研究鍋爐的排煙損失。注汽鍋爐的排煙溫度也會因為燃料的不同而發生變化，原油作為能源時，排煙溫度一般在214攝氏度以下，而換做天然氣能源時，排煙溫度則控制在180攝氏度以下。所以在注汽鍋爐的節能技術需要重視排煙的溫度。

2.2燃料燃燒不充分導致能耗增高

由于注汽鍋爐通常使用原油和天然氣作為燃料，但是在燃燒過程中并不能充分燃燒，所以導致在排放過程中也會有一些沒有燃盡的氣體一同被排出，這不僅造成了資源浪費還破壞自然環境。燃料的燃燒特性、過量空氣系、爐腔的容積都是造成燃料沒有百分之百燃燒的原因。

2.3注汽鍋爐的散熱損失

在注汽鍋爐運行過程中，產生的溫度要遠遠的高于周圍環境的溫度，鍋爐內部和外界環境會產生溫差，由于熱能的特性，鍋爐內產生的熱能會向溫度較低的范圍擴散，這就是鍋爐的散熱現象的形成過程。由于我國東北地區的冬天溫度比較低，這種鍋爐熱能損失的情況發生的尤為嚴重，大大的加速了熱能的散熱速度。

3.油田注汽鍋爐系統節能降耗改進措施探究

3.1降低排煙溫度，充分利用煙氣余熱

3.1.1采用復合相變換熱技術

復合相變換熱技術的工作原理是如何有效地利用鍋爐中排出的高溫煙氣，主要是將高溫的煙氣加熱復合相變換熱裝置中的水，從而將水汽化成水蒸氣。水蒸氣通過自身的熱能可以加熱注汽鍋爐所提供的水源，這樣不僅可以達到對排煙氣的溫度的控制，還可以有效利用未充分利用的熱能，從根本上提高油田注汽鍋爐的工作效率達到節能的作用。

3.1.2合理布置鍋爐的對流段

鍋爐的對流段處于鍋爐尾部的排煙道位置，這個位置是鍋爐的輔助受熱面。通過高溫煙氣可以加熱鍋爐的給水，這樣可以有效的回收散失的熱能。

3.1.3優化注汽鍋爐燃料過程

原油和天然氣是注汽鍋爐比較常用的燃料，但是弊端就是熱能的損失比較嚴重。因此在節能改進中，應該大力推廣天燃氣作為燃料，但是需要配置相應的天然氣壓力報警系統，這樣當壓力不足或者壓力過大的時候可以及時的發出警報，工作人員可以及時采取補救措施。在應用油氣混燃技術的時候，需要改造鍋爐的控制系統和燃燒系統，這樣可以減少水蒸氣溫度過高現象出現的頻率。

3.2應用高溫紅外輻射涂料技術

散熱是注汽鍋爐運行過程中比較常見的能源浪費現象，當鍋爐溫度達到一定溫度的時候，熱能就會以輻射的形式散出，增強注汽鍋爐吸熱量可以提高輻射段表面的輻射率。在實際操作過程中工作人員一般是將紅外線涂料涂抹到鍋爐輻射段表面，從而提高輻射段表面輻射率。紅外輻射涂料在高溫下會產生紅外波，紅外波可以提高水的活躍性，讓水達到均勻受熱，這樣可以將熱能充分吸收達到節能的目的。

3.3積極引進濕蒸汽干度在線監控系統

由于熱慣性的影響，蒸汽的干度會發生變化，這樣溫度也會隨之而變化。工作人員往往會根據自己的以往的經驗來進行調整，這就對蒸汽的干度做不到精確控制，誤差波動比較大，導致需要耗費更多的燃料。因此我國引進了對蒸汽干度的在線監測系統，可以提高對蒸汽干度檢測的精確性。

總結

注汽鍋爐的使用過程中，燃料的浪費是極其嚴重的，我國應該加大力度對注汽鍋爐進行改造從而達到節能的目的。改進注汽鍋爐的系統，對我國經濟的發展和企業市場競爭具有重大意義，我國應該堅持專研節能降耗的研究。

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