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        燃?xì)忮仩t節(jié)能技術(shù)應(yīng)用

        2011-11-07 07:12:15紀(jì)海澎大慶油田有限責(zé)任公司天然氣分公司
        石油石化節(jié)能 2011年2期
        關(guān)鍵詞:煙氣

        紀(jì)海澎(大慶油田有限責(zé)任公司天然氣分公司)

        燃?xì)忮仩t節(jié)能技術(shù)應(yīng)用

        紀(jì)海澎(大慶油田有限責(zé)任公司天然氣分公司)

        鍋爐是油田生產(chǎn)中不可缺少的動(dòng)力設(shè)備,它為油田生產(chǎn)提供了必備的動(dòng)力,同時(shí)每年又消耗了大量的能源,做好鍋爐節(jié)能就顯得尤為重要。通過(guò)多年的實(shí)踐工作,在沒(méi)有尾部預(yù)熱器的鍋爐上排煙帶走的熱能是有回收價(jià)值的。安裝節(jié)能器后測(cè)試,回收煙氣余熱可達(dá)6.68%。

        燃?xì)忮仩t 高效節(jié)能器 煙氣余熱 回收效益

        大慶油田有限責(zé)任公司天然氣分公司油氣加工九大隊(duì)鍋爐房是2002年擴(kuò)建的,現(xiàn)有功率4.2 MW的SZS4.2-0.7/95/70-Y(Q)熱水鍋爐2臺(tái),功率4.0 MW的SZS4-12.5-Q蒸汽鍋爐2臺(tái)。這4臺(tái)鍋爐主要擔(dān)負(fù)廠區(qū)和辦公樓的采暖任務(wù),鍋爐設(shè)計(jì)排煙溫度154℃,正常運(yùn)行時(shí)排煙溫度可達(dá)140℃,都沒(méi)有裝尾部預(yù)熱器,140℃的排煙溫度帶走了很多熱量,造成了燃料的浪費(fèi)。經(jīng)統(tǒng)計(jì),2009年共消耗天然氣燃料86×104m3。天然氣按0.90元/m3計(jì),年耗氣費(fèi)用約77.4×104元,在節(jié)能方面還存在很大的挖潛能力。

        1 鍋爐節(jié)能的主要措施

        目前,油田燃?xì)忮仩t節(jié)能采取的主要措施有以下幾種:

        ◇調(diào)整空氣與燃料氣的配比,使燃料氣得到充分燃燒;

        ◇加強(qiáng)鍋爐及采暖管網(wǎng)的保溫,降低不必要的熱損失,這是一般鍋爐房常用的辦法;

        ◇加強(qiáng)水處理,防止鍋筒和爐管結(jié)垢,保持良好的傳熱效率;

        ◇燃煤鍋爐采用尾部預(yù)熱器,有的加空氣預(yù)熱器;

        ◇回收冷凝水中的熱量;

        ◇采暖鍋爐科學(xué)設(shè)計(jì)流程,使來(lái)回水具有合理的溫差;

        ◇控制好采暖溫度,做到即滿足生產(chǎn)、生活需要又不會(huì)因溫度過(guò)高而浪費(fèi)能源。

        2 測(cè)算煙氣熱量回收價(jià)值

        燃料氣燃燒過(guò)程中的化學(xué)反應(yīng)為:

        煙氣中的汽化潛熱[1]:天然氣燃燒后產(chǎn)生的高位發(fā)熱量是39.842 MJ/m3,低位發(fā)熱量是35.906 MJ/m3,兩者相差10.8%,如果能回收這部分熱量,效益是可觀的。

        水蒸氣降溫放出的熱量[1]:水的比熱是4.2 kJ/(kg·K),天然氣的密度是0.717 4 kg/m3,每立方米天然氣可產(chǎn)生1.6 kg的水,煙氣從140℃降到60℃,有80℃的溫差,可放出熱量537.6 kJ,煙氣中的水蒸氣可放的總熱量為4.419 6 MJ,占燃料氣低位發(fā)熱量的12.31%。

        從上面的計(jì)算可以看出,煙氣的熱量是有回收價(jià)值的。

        3 方案實(shí)施

        鍋爐原工藝流程和加節(jié)能器后工藝流程見(jiàn)圖1和圖2。

        圖1 鍋爐原工藝流程

        圖2 鍋爐加節(jié)能器后工藝流程

        與儀表廠合作引用QY-R-6型高效節(jié)能器。該節(jié)能器額定換熱功率152 kW,工作壓力1.0 MPa,進(jìn)口溫度≤260℃;選用上海應(yīng)達(dá)風(fēng)機(jī)廠生產(chǎn)的CF-11型引風(fēng)機(jī),引風(fēng)機(jī)流量4 995~6 640 m3,全壓119~998 Pa;選用2臺(tái)25SG3-25水泵,功率370 W,流量3 m3/h,一用一備。

        測(cè)試對(duì)象為1#熱水鍋爐。

        設(shè)備啟動(dòng)操作:打開(kāi)一級(jí)節(jié)能器上循環(huán)水入口閥和出口閥,關(guān)閉鍋爐循環(huán)水進(jìn)水閥,打開(kāi)軟化水泵的入口閥和出口閥,打開(kāi)二級(jí)節(jié)能器的軟化水進(jìn)、出口閥,按下按鈕啟動(dòng)軟化水泵,打開(kāi)一級(jí)節(jié)能器煙道入口擋板,插入原煙道插板,啟動(dòng)引風(fēng)機(jī),檢查底部排污是否暢通。停爐時(shí)的操作:按下軟化水泵停止按鈕,停軟化水泵,關(guān)閉軟化水泵進(jìn)出口閥,關(guān)閉二級(jí)節(jié)能器上軟化水進(jìn)、出口閥,打開(kāi)原鍋爐循環(huán)水進(jìn)水閥,關(guān)閉一級(jí)節(jié)能器循環(huán)水進(jìn)、出口閥,按下引風(fēng)機(jī)停止按鈕,打開(kāi)原煙道插板,關(guān)閉一級(jí)節(jié)能器煙道入口擋板。

        測(cè)試參數(shù):爐前燃料氣壓力0.02 MPa,機(jī)泵運(yùn)轉(zhuǎn)正常循環(huán)泵出口壓力0.55 MPa,鍋爐壓力0.5 MPa,鍋爐出口溫度82℃,鍋爐入口溫度62℃。導(dǎo)通節(jié)能器流程,運(yùn)行1 h后,測(cè)試一級(jí)節(jié)能器循環(huán)水入口溫度62℃,出口溫度63℃,二級(jí)節(jié)能器軟化水入口溫度28℃,出口溫度46℃,二級(jí)節(jié)能器煙氣出口溫度68℃。

        4 節(jié)能效果計(jì)算

        一級(jí)節(jié)能器回收熱量[2]:鍋爐正常加溫20℃,節(jié)能器使循環(huán)水提升溫度1℃,1/20×100=5%。

        二級(jí)節(jié)能器回收熱量[2]:水泵效率80%,實(shí)際出水量2.4 m3/h,軟化水溫度上升18℃,每小時(shí)回收熱量181 400 kJ,鍋爐每小時(shí)實(shí)際消耗燃料氣300 m3,每1 m3燃料氣經(jīng)二級(jí)節(jié)能器可收回?zé)崃?04.67 kJ,占燃料氣低位發(fā)熱量的1.68%。

        節(jié)能器總的節(jié)能效果為6.68%。

        按每立方米天然氣0.90元計(jì)算,1臺(tái)水爐年耗氣86×104m3,可產(chǎn)生5.17×104元的收益,遠(yuǎn)期效益按10年計(jì)算可產(chǎn)生51.7×104元的效益。

        5 結(jié)論

        從使用情況看節(jié)能效果是明顯的。設(shè)計(jì)產(chǎn)品最好做成立式的,可少占空間,使煙氣流動(dòng)性更好。如果在大功率鍋爐或蒸汽爐上使用,效果會(huì)更好。此外,應(yīng)注意由于排煙溫度低,可能會(huì)加快設(shè)備的腐蝕,需做好設(shè)備的防腐工作。

        [1]辛廣路.鍋爐運(yùn)行[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.

        [2]姜湘山.燃油燃?xì)忮仩t及鍋爐房設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006.

        10.3969/j.issn.2095-1493.2011.02.018

        2011-04-11)

        新疆石西油田︵攝影/桑圣江︶

        紀(jì)海澎,2008年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院,助理工程師,從事生產(chǎn)管理工作,E-mail:trqjihp@petrochina.com.cn,地址:大慶天然氣分公司油氣加工九大隊(duì),163511。

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