金云英

摘 要 簡要分析了熱采燃?xì)庹羝仩t系統(tǒng)，重點(diǎn)結(jié)合熱采燃?xì)庹羝仩t熱效率分析方法，對影響熱效率的相關(guān)因素進(jìn)行了技術(shù)分析，并就如何提高熱采燃?xì)庹羝仩t熱效率提出了解決方法與對策。

關(guān)鍵詞 熱采燃?xì)庹羝仩t 熱效率 技術(shù)分析

中圖分類號：TK22 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1熱采燃?xì)庹羝仩t系統(tǒng)

熱采燃?xì)庹羝仩t采用的燃料主要是油田的伴生氣，供汽壓力一般為0.5兆帕。熱采燃?xì)庹羝仩t的水源，主要來自自來水源，它是經(jīng)過水處理系統(tǒng)后，經(jīng)過緩沖罐和多級離心式鍋爐給水泵供給鍋爐，水質(zhì)指標(biāo)滿足熱采燃?xì)庹羝仩t水質(zhì)要求。熱采燃?xì)庹羝仩t國內(nèi)外普遍采用的是油田專用注氣鍋爐。鍋爐形式為直流鍋爐。直流的鍋爐優(yōu)點(diǎn)是適用于任何壓力，重量輕，金屬耗量小，制造安裝及運(yùn)輸方便，水容積小，啟停反應(yīng)快，可迅速啟停。直流鍋爐無論是適用性、經(jīng)濟(jì)性、操作運(yùn)行及維護(hù)方面，都比汽包鍋爐更適合蒸汽熱采項(xiàng)目。出氧器一般采用低位熱力出氧器，布置在0米層，采用消除氣蝕裝置與給水加壓裝置，保證鍋爐給水泵不發(fā)生氣蝕，便于維護(hù)保養(yǎng)。

熱采燃?xì)庹羝仩t給水系統(tǒng)采用離心泵作為給水泵，給水泵出口總管設(shè)置流量控制閥，離心泵為防止氣蝕和過熱，需泵保護(hù)系統(tǒng)及最小流量控制，主要有以下四種形式：一是設(shè)置手動(dòng)旁路閥。缺點(diǎn)是誤差較大，一般不常使用，或者不單獨(dú)使用。二是設(shè)置旁路和限流孔板。缺點(diǎn)是準(zhǔn)確度較差，壓差較大，容易引起管線的振動(dòng)和噪聲。旁路流量增大了泵的能力和操作費(fèi)用。三是設(shè)置旁路自動(dòng)控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)。缺點(diǎn)是造價(jià)昂貴，維修費(fèi)用高，旁通閥開啟的瞬間，降壓劇烈，水流湍急，導(dǎo)致旁路系統(tǒng)汽穴腐蝕。四是設(shè)置自動(dòng)再循環(huán)閥。這種自動(dòng)再循環(huán)閥具有流量感知、旁通控制和多級降壓功能，隨時(shí)可保證必需要的流量，對泵可提供即時(shí)保護(hù)。鍋爐給水系統(tǒng)可以采用帶自動(dòng)再循環(huán)閥的給水系統(tǒng)，該系統(tǒng)比較簡單，旁通多級減壓，減少了突然降壓帶來的汽體腐蝕，整個(gè)系統(tǒng)維修費(fèi)用比較低，在閥的選型中應(yīng)該注意，對高壓給水，要選擇高壓型多級減壓式旁路，可以消除高速流動(dòng)介質(zhì)產(chǎn)生的噪聲，防止汽蝕和閃蒸對閥門元件的破壞。

熱采燃?xì)庹羝仩t燃燒系統(tǒng)。熱采燃?xì)庹羝仩t一般是撬裝結(jié)構(gòu)，帶有全自動(dòng)的燃燒器，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。燃燒器采用調(diào)節(jié)比一般是大于6：1，并且能夠滿足鍋爐110%的負(fù)荷要求。燃燒器可以適應(yīng)提供燃料氣的組分要求。燃燒器一般為低氮型，氮氧化合物排放濃度不高于200毫克/Nm3。燃燒器入口燃?xì)鈮毫?.5兆帕。燃燒器具有燃?xì)忾y組的檢漏、點(diǎn)火、熄火保護(hù)、燃?xì)鈮毫ΡＷo(hù)、風(fēng)壓保護(hù)、負(fù)荷調(diào)節(jié)等過程全部自動(dòng)控制的功能。

2熱采燃?xì)庹羝仩t熱效率

熱采燃?xì)庹羝仩t熱效率的高低直接影響鍋爐的運(yùn)行成本，是評判熱采燃?xì)庹羝仩t的一項(xiàng)重要指標(biāo)。熱采燃?xì)庹羝仩t熱效率的高低直接影響運(yùn)行成本，是評判熱采燃?xì)庹羝仩t的一項(xiàng)重要指標(biāo)。

2.1燃?xì)忮仩t熱效率分析方法

熱采燃?xì)庹羝仩t熱效率測試方法有兩種：正平衡測試方法和反平衡測試方法。鍋爐正平衡效率只能整體反映出鍋爐的運(yùn)行效率的高低，是否達(dá)到鍋爐設(shè)計(jì)效率，鍋爐的具體熱損失產(chǎn)生在什么地方并不能通過正平衡效率測試結(jié)果反映出來。鍋爐反平衡效率的計(jì)算能比較清晰的反映出影響鍋爐運(yùn)行效率的原因，通過對反平衡效率測試結(jié)果、數(shù)據(jù)的分析，能對鍋爐的熱效率提高提出解決措施和建議。本文主要采用反平衡效率測試方法對燃?xì)忮仩t的熱效率進(jìn)行測試，根據(jù)TSGG0003-2010《工業(yè)鍋爐能效測試與評價(jià)規(guī)則》，鍋爐運(yùn)行工況熱效率簡單測試結(jié)果按照公式（1）計(jì)算：

j=100-（q2+q3+q4+q5+q6）（1）

式中：

j―熱效率

q2―排煙熱損失

q3―氣體未完全燃燒熱損失

q4―固體未完全燃燒熱損失

q5―散熱損失

q6―燃料物理熱損失

燃?xì)忮仩t所用燃料為氣體，燃料不存在固體未完全燃燒熱損失，故q4為0。燃料燃燒后的含灰量很小，q6可忽略不計(jì)，因此，降低燃?xì)忮仩t熱損失的因素就由排煙熱損失q2、氣體未完全燃燒熱損失q3、散熱損失q5決定。本文使用ecomJ2KN型煙氣分析儀測試煙氣成分，將測試數(shù)據(jù)導(dǎo)入工業(yè)鍋爐能效測試計(jì)算與管理平臺(tái)對比。

從上面分析可知，影響鍋爐熱效率主要是排煙熱損失q2，其次是散熱損失q5。未完全燃燒熱損失q3鍋爐間相差最小；排煙熱損失q2相差最大，部分鍋爐排煙熱損失高達(dá)20.61%如10#鍋爐；過量空氣系數(shù) py相差也較大，最高達(dá)4.03；排煙溫度tpy相差同樣較大，最高為206.00℃。

3提高熱采燃?xì)庹羝仩t熱效率的主要方法與對策

3.1改善氣流相遇的條件

改善燃?xì)忮仩t燃?xì)夂涂諝鈨晒蓺饬鞯南嗤l件，其目的是增大它們的接觸面積。接觸面積越大，就是反應(yīng)面積越大，強(qiáng)化了燃燒。具體辦法，可以把燃?xì)夂涂諝夥殖啥喙杉?xì)流，讓兩股氣流具有一定速度并交叉相遇；格一股氣流（通常是燃?xì)猓┐┻^并淹沒在另一股氣流之中，等等。

3.2加強(qiáng)混合、擾動(dòng)

燃?xì)忮仩t燃用氣體燃料的燃燒是單相反應(yīng)，著火和燃燒比固體燃料容易，但其燃燒速度和燃燒的完善程度與燃?xì)夂涂諝獾幕旌虾脡年P(guān)系密切?；旌嫌茫紵杆?、完全，火焰也短。所以，只要火焰的穩(wěn)定性不被破壞，應(yīng)盡量提高氣流出口或燃燒室中的氣流速度，甚至在入口處設(shè)置擋板等阻力大的障礙物，讓其按擊、沖焰，增加氣流的擾動(dòng)，以加強(qiáng)混合。

3.3預(yù)熱燃?xì)夂涂諝?/p>

提高燃?xì)夂涂諝獾臏囟龋梢詮?qiáng)化燃燒反應(yīng)。因此應(yīng)利用排煙的余熱預(yù)熱燃?xì)夂涂諝鉁囟?，從而提高燃燒溫度和火焰的傳播速度，使燃燒過程得以強(qiáng)化。

3.4旋轉(zhuǎn)和循環(huán)氣流

促使氣流旋轉(zhuǎn)可以加強(qiáng)擾動(dòng)和混合。同時(shí)，在旋轉(zhuǎn)氣流的中心會(huì)形成一個(gè)回流區(qū)引導(dǎo)大量煙氣回流、循環(huán)，既強(qiáng)化了混合，也延長了煙氣在燃?xì)忮仩t內(nèi)流動(dòng)路線和逗留時(shí)間而減少了不完全燃燒損失。

3.5煙氣再循環(huán)

為了提高燃?xì)忮仩t燃燒反應(yīng)區(qū)的溫度，可以將一部分高溫?zé)煔庖蛉紵龘?jù)，使之與末燃的或正在燃燒的可燃混合物相混合，以提高燃燒強(qiáng)度。但需注意的是，再循環(huán)的煙氣量不宜過大，不然會(huì)因惰性物質(zhì)過多而稀釋可燃混合鉤，反而使燃燒速度減緩，甚至缺氧熱解，造成燃?xì)忮仩t不完全燃燒損失。

3.6其它因素

嚴(yán)格控制水垢層；控制好空燃比；定時(shí)對鍋爐清理；加大節(jié)能設(shè)備的使用。

綜上所述，燃?xì)忮仩t熱效率主要與q2、q3以及q5有關(guān)，在鍋爐使用過程中要時(shí)刻注意以上參數(shù)相關(guān)問題，這樣鍋爐才能實(shí)現(xiàn)高效率的運(yùn)行，達(dá)到節(jié)能減排目的。