基于能流分析的油田注汽鍋爐節(jié)能技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用

武八鎖 趙學(xué)展 岳峰 張勇 咸朝軍 張玥 苗會清 段云 王洪玉 鐘小偉

（中石化股份勝利油田分公司注汽技術(shù)服務(wù)中心）

注汽鍋爐作為稠油熱采的核心設(shè)備，其所在注汽站是一個包含油、氣、水、電、熱等多種不同形式能量傳遞和轉(zhuǎn)換的復(fù)雜系統(tǒng)，能量傳遞和轉(zhuǎn)換水平高低直接影響注汽過程用能數(shù)量。能流分析技術(shù)特別適合于復(fù)雜系統(tǒng)用能水平的理論分析，通過對能量轉(zhuǎn)換、利用、回收環(huán)節(jié)評價(jià)，找出用能水平薄弱環(huán)節(jié)，提出有效的節(jié)能措施。

1 注汽鍋爐能流評價(jià)指標(biāo)

注汽鍋爐能量轉(zhuǎn)換、利用、回收環(huán)節(jié)，主要涉及鍋爐、水處理、機(jī)泵、管線、配電等設(shè)備設(shè)施。

1.1 能量評價(jià)環(huán)節(jié)劃分

注汽站所需能量主要由外界輸入，轉(zhuǎn)換過程為電能轉(zhuǎn)換為動能和壓力能，燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為熱能。其中電能到動能和壓力能的設(shè)備為機(jī)泵、空壓機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)，燃料化學(xué)能到熱能轉(zhuǎn)化由爐膛實(shí)現(xiàn)。

注汽站核心工藝為水加熱轉(zhuǎn)化為濕蒸汽過程，對應(yīng)的設(shè)備為鍋爐換熱器、輻射段、對流段，構(gòu)成了能量利用環(huán)節(jié)。

注汽站能量回收環(huán)節(jié)包括伴熱蒸汽、煙氣熱量回收，同時包括再生水、工業(yè)鹽等物料回收過程。

1.2 能量評價(jià)指標(biāo)建立

能量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)的評價(jià)指標(biāo)為能量轉(zhuǎn)換效率，計(jì)算式為：

式中：ηU——能量轉(zhuǎn)換效率，%；

EW——轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)直接損失能，kW；

EP——轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)外界的總供入能，kW；

Qin——井排來液供入能，kW。

能量利用環(huán)節(jié)的評價(jià)指標(biāo)是能量利用效率，計(jì)算式為：

式中：ηT——能量利用效率，%；

EUD——利用環(huán)節(jié)損失的能量，kW；

EN——利用環(huán)節(jié)工藝總用能，kW。……