1、提高油田注汽锅炉系统热效率技术研究摘 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 基于油田对超稠油油层、低渗透油层和深井稠油的热力开采和试采的需要，对油田注汽锅炉的工艺技术要求不断提高。降低锅炉能耗，提高锅炉热效率，是降低稠油开采成本的重要措施。经研究发现注汽锅炉热损失主要包括排烟热损失、炉体散热损失、气体未完全燃烧热损失。因此，应加强油田注汽锅炉生产工艺新技术
2、研究，提高燃烧系统的控制精度和注汽系统工作效率，以降低生产能耗成本。 一、油田注汽锅炉系统概述 油田注汽系统主要由注汽锅炉、汽水分离器、注汽管网和注汽井等四部分组成，而注汽锅炉即油田专用注汽锅炉是油田注汽系统的核心。要提高油田注汽锅炉系统热效率，降低热损失，开展油田注汽锅炉燃烧控制系统的技术改造意义重大，以使其更具安全性、可靠性、高准确性，高效率的运行。 二、提高油田注汽锅炉热效率应用技术研究 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，如果在炉管或炉墙上涂上能产生辐射波的高温辐射涂料，增强其黑度或辐射波，就能使辐射波产生激烈的共振现象，强化辐射换热，提
3、高炉管吸热能力，从而提高热效率。基于以上原理，可以在油田注汽锅炉辐射段陶纤表面喷涂红外辐射涂料，如采用 FHC-AB 型高温辐射涂料或HTEE-E 型红外线辐射涂料。FHC-AB 型高温辐射涂料涂在炉管上在高温作用下（500以上）能形成一种固化瓷膜，可提高炉管的黑度，吸热率比未涂时提高 5%10%，同时由于辐射涂料产生的红外线辐射加剧了燃料燃烧，从而可提高锅炉热效率。将 HTEE-E 型红外线辐射涂料涂刷在炉膛内衬表面上，经高温烘烤后形成一种固化瓷膜。由于其发射率高，热量经锅炉内壁的反射力将大大增加，增强了内衬红外线热辐射的反射力，因而提高了对炉管的辐射力，降低了通过散热造成的热损失，热效率提
4、高。2.烟气余热回收装置（热管）技术 利用油田注汽锅炉烟气增加助燃空气温度，可以提高热效率。基于这个原理，可通过一套热交换器，降低烟气热损失，提高助燃空气的含热量，热管是一个内部抽成高度真空并有适量高纯度工质的密封管。工作时管内工质吸热蒸发汽化，至冷端冷却放出热量而凝结。从试验数据看，采用热管换热器进行烟气余热回收后，烟温下降 4070，锅炉热效率提高 1.2%1.6%。 3.硬度在线监控仪在水处理中的应用 水处理再生的依据是根据制水量来决定的，当制水量达到预计值时，由流量计发出再生信号，使之转入再生。当水源硬度变化时，制水量未达流量计设定值，水质硬度超标而导致漏硬。当流量计故障时，影响水处理
5、再生，以上两种弊端造成失效的水进入锅炉产生水垢，影响热效率。鉴于上述原因，应用水质硬度在线监控仪，进行硬度实时监控，避免漏硬。该技术在实时监控水质硬度达到 0.1ppm 标准以下的同时也满足了及时再生的条件。 4.流段翅片管硬垢清洗和对流段免维护声波除灰技术 硬垢是锅炉燃油、燃气过程中灰垢、烟垢及其他杂质在高温高压环境下充填于翅片凹槽内的聚合物，影响翅片管换热效率，可造成对流段烟道阻力增加、炉膛压力超标、回火等故障。应用“化学剂+高压水射流”技术，较好地解决了翅片管凹槽内硬垢难除问题。流段免维护声波除灰技术是以蒸汽为原动力，通过特别的声波发生器转换，将一定强度的声波，送入运行中注汽锅炉的对流段
6、部位空间，通过声能量的作用，使这些区域中的空气分子与粉尘颗粒产生振荡，破坏和阻止粉尘颗粒在翅片管表面或粒子之间的结合，使之始终处于悬浮流化状态，以便烟气或重力将其带走，达到清灰目的。使用后油田注汽锅炉排烟温度降低，热效率可提高 1%3%。 5.数字化湿蒸汽干度在线监测技术 在普通水火跟踪系统控制下，由于热惯性，当干度变化后，只能粗略调整，因此一般注汽平均干度在 65%左右，且干度波动在 15%20%。实现高压湿蒸汽干度在线测量与 PLC 自动化控制后，当油田注汽锅炉系统发生偏差时，控制计算机能够综合考虑偏差量等因素并进行定量调整，可明显提高注汽干度的稳定性，干度测量精度可达 2%4%，波动可控
7、制在 2%5%。该系统主要设备有 PLC、触摸屏（操作界面） 、节流装置（流量自动调节阀）和差压变送器等。为实现自动化和精确控制，需对给水流量、燃油流量、高温湿蒸汽压力和给水温度进行测量，并选择具有电信号的新型智能涡轮燃油流量计取代原来的流量计，给水流量用差压变送器来测量，差压变送器可以与原来的变送器并联，给水温度测量采用电阻型温度变送器，安装在柱塞泵入口管线。该技术突破了以往干度控制技术只监不控的问题，实现了水、火自动双向调节，解决了因燃料量波动或蒸汽压力波动引起的干度波动问题，控制了干度，提高了热效率。三、提高注汽锅炉热效率技术应用效果分析 通过以上技术的应用，提高了油田注汽锅炉热效率，增
8、加了原油产量，节油效果明显，吨汽耗油减少，经济效益明显增加。同时油田注汽锅炉燃烧控制系统的自动化程度明显提高，清灰周期大大延长，减轻了职工的劳动强度，提高了系统运行的准确性和安全性。由于锅炉排烟温度大幅度降低，排烟温度上升幅度明显变缓，也有利于改善周边大气质量和环境质量。 总之，提高油田注汽锅炉系统热效率，应从影响系统效率的主要因素入手，加强技术调研和分析，不断进行试验研究和应用，加大资金投入，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，促进油田注汽锅炉系统热效率的不断提高。 参考文献 1王波.提高注汽锅炉运行热效率研究J.节能技术.2005 年 04 期. 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 年第 7 期.
