靳虎群（中石化河南油田技術監(jiān)測中心,河南 南陽 473132）

注汽鍋爐別名濕蒸汽發(fā)生器，功能是在稠油開采過程中，發(fā)揮注汽的作用。注汽鍋爐將高溫高壓的濕蒸汽注入油井，實現(xiàn)油層中原油溫度的升高，降低粘稠度，將稠油的流動性增強，使得原油的開采率得以大幅度提升。為此，要千方百計制定有效措施，實現(xiàn)注汽鍋爐能量消耗的降低，促進油田的良性發(fā)展。

1 注汽鍋爐原理及具體應用

在注水采鹽原理的基礎上，形成了重力泄油的理論，也就是借助淡水實現(xiàn)對固體鹽的溶解，這樣，密度較大的鹽溶液就會向下方流動，浮在上面的是密度較小的那部分。這樣，不斷地注水實現(xiàn)高濃度鹽溶液的不斷采出。由于水與含鹽溶液密度上的差異，使得濃度較高的鹽溶液形成向下的流動。將這一道理應用在注汽熱采中，就形成了重力泄油的概念。借助這一概念及蒸汽的作用，實現(xiàn)對稠油的開采，基本原理為:將高干度的蒸汽注入生產(chǎn)井的上部，實施連續(xù)操作，形成蒸汽腔，利用邊緣實現(xiàn)溫度的提升，蒸汽冷凝成水，與原油一起借助重力進入生產(chǎn)井，達到開采的目的。隨著蒸汽腔的擴展，連續(xù)過程產(chǎn)生。蒸汽輔助重力泄油主要具有兩個方面的特征：

1.1 鑒于蒸汽腔擴展原理的應用，其中的水分沒有任何價值，反而增強體積和分量，降低原油的開采，因此，要保證蒸汽的干度較高。

1.2 借助重力泄油，要求水平生產(chǎn)井的壓差與液面高度一致，保持在5-15米以內。根據(jù)SAGD的原理，其注采工藝技術路線為：注汽鍋爐產(chǎn)生高干度的飽和蒸汽，借助汽水分離器進行分離，蒸汽通過分配器實現(xiàn)分配和計量，經(jīng)注汽井達到底層。當原油蒸汽加溫之后，進入水平井，借助大泵，達到抽出的目的，而后經(jīng)由換算，達到外輸。鍋爐水與油井產(chǎn)出的液體與分離器的高溫水進行換熱，再回至鍋爐，實現(xiàn)熱量回收的再利用。

2 油田專用注汽鍋爐技術改造方案

通過對油田注汽鍋爐系統(tǒng)的分析以及專業(yè)技術的探討，需要做好如下幾個方面的工作，實現(xiàn)對注汽鍋爐的技術改造：

2.1 借助注汽鍋爐的煙氣，實現(xiàn)對熱效率的提升。對于這種技術，主要是借助熱交換器來降低熱損失，提高助燃空氣的含熱量以及熱效率。

2.2 在注汽鍋爐的輻射部位涂上紅外輻射涂料。這一技術的應用，能夠降低熱損失的數(shù)量。鍋爐輻射部分的溫度能夠達到650攝氏度，以輻射熱傳遞為主要形式，在整個熱傳遞總量中占據(jù)大部分。在進行紅外輻射涂料的使用后，溫度升高，輻射率上升，升高一倍以上，節(jié)能比例高達10%。爐膛內熱量的增加加之涂料的作用，使得輻射本身的輻射量高達94%，爐體內的溫度顯著提升。鑒于這種涂料的強輻射性，具有極強穿透力的紅外波被分子產(chǎn)生的能量級越級，將正能量吸入，保證鍋爐受熱均衡，溫度被提高，達到節(jié)能的目標。

2.3 利用蒸汽鍋爐對流段免維護聲波采取除灰技術，目的是減少熱損失。這一裝置的原動力為蒸汽，借助聲波轉換器，也就是將高強度聲波引入鍋爐的對流位置，借助聲波的能力產(chǎn)生動力，促使這部位的粉塵等顆粒出現(xiàn)震蕩，對分子之間的結合進行阻止，保證其處于懸浮流化的形態(tài)，借助煙氣帶走顆粒，實現(xiàn)除塵的目的。該技術的應用，降低了排煙的溫度，提升熱效高達3%。

2.4 更換注汽鍋爐維修部分的流段翅片管和給水預熱器，有效提高鍋爐流段的熱系數(shù)，降低煙氣溫度，提升熱效率，達到節(jié)能目的。

3 注汽鍋爐使用過程中的注意事項

3.1 在注汽鍋爐的運行過程中，爐內火焰溫度隨著負荷的增減進行升降。但是，爐內輻射換熱量變化與燃料量不成正比變化。也就是說，爐內熱量的變化要小于負荷的變化率。

3.2 在燃料燃燒的過程中，供油較少，且低負荷使得火焰周圍的風相對減小，出現(xiàn)物化不良的現(xiàn)象，容易造成燃燒器漩口結焦。因此，在低負荷狀態(tài)下，要觀察火焰的形態(tài)，注意調整火焰的位置。

3.3 在輻射段，熱負荷增高，所占比例較大，爐管內呈現(xiàn)汽水兩種狀態(tài)，因此，負荷減小或者中途停電，爐管有可能出現(xiàn)傳熱惡化的現(xiàn)象，爐管因為溫度高而出現(xiàn)損壞。

4 結語：

綜上所述，在對油田注汽鍋爐工作原理、結構進行分析的基礎上，為了更好地發(fā)揮其在原油開采過程中的作用，要對油田專用注汽鍋爐進行節(jié)能改造，深入研究節(jié)能技術，遵循注汽鍋爐在結構、性能、原理和流程方面的特征，正視鍋爐運行中的問題，提高運行效率，降低損耗，實現(xiàn)熱損失的減少，提升原油注汽鍋爐的運行效率，優(yōu)化節(jié)能效果，保證鍋爐及相關設備能實現(xiàn)持續(xù)、安全、穩(wěn)定、可靠的運行，以實現(xiàn)在具體運用過程中資源的節(jié)約，在較大程度上達到節(jié)能環(huán)保的目標，在滿足環(huán)保、節(jié)能要求的基礎上，推動石油產(chǎn)業(yè)獲取更高的經(jīng)濟效益和社會效益。

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[2]文鳳余.油田注汽鍋爐節(jié)能技術[J].中國設備工程，2001(11).

[3]王志國.注汽鍋爐系統(tǒng)用能分析及改進建議[J].鍋爐制造,2004(04).