張宏偉 閆志群

【摘要】針對稠油產(chǎn)量和注汽仼務逐年增加，注汽鍋爐消耗燃氣數(shù)量巨大，為有效提高熱效率，進一步降低注汽鍋爐燃氣噸汽單耗，通過熱效率潛力提升方案及實驗，在對試驗數(shù)據(jù)進行分析的基礎(chǔ)，進一步優(yōu)化提升熱效率，形成了熱效率優(yōu)化提升技術(shù)并推廣應用，取得了良好效果。在推廣應用過程中，要做好相應設(shè)備檢查維修工作和儀表校驗工作，強化設(shè)備巡檢制，做到按時巡檢，并確定最佳加熱溫度、燃氣壓力和霧化壓力，以保證鍋爐高效運行。

【關(guān)鍵詞】油田注汽鍋爐 ?熱效率 ?技術(shù)優(yōu)化

隨著稠油產(chǎn)量和注汽仼務的逐年增加，注汽鍋爐消耗燃氣數(shù)量巨大，某注汽單位為提高熱效率，降低注汽鍋爐燃氣噸汽單耗，我們要打破習慣思維進行潛力再認識，對標再分析，創(chuàng)新方法，通過開展注汽鍋爐熱效率再提高的相關(guān)試驗，并進行分析總結(jié)、提高和推廣，以期取得良好的社會和經(jīng)濟效益。

一、熱效率潛力提升方案及實驗

試驗的平臺是注汽鍋爐DCS系統(tǒng)“運行數(shù)據(jù)”，主要設(shè)備為EMISSION ANALYZER500型微電腦自動煙氣分析儀。為對實驗數(shù)據(jù)進行有效分析利用，創(chuàng)新性地借助了交互式可視化統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)軟件JMP軟件。該軟件以統(tǒng)計方法的實際應用為導向，交互性、可視化能力強，適合此類研究分析。

以硬件平臺為基礎(chǔ)，以軟件分析和現(xiàn)場經(jīng)驗相結(jié)合，制定了科學合理的優(yōu)化提升工作流程，對影響鍋爐熱效率的7個主要參數(shù)進行了優(yōu)化調(diào)整

二、試驗數(shù)據(jù)分析及熱效率優(yōu)化提升

為摸清影響鍋爐熱效率的主要因素，做到有的放矢，我們開展了系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析，在分析的基礎(chǔ)上不斷調(diào)整優(yōu)化。

我們使用JMP軟件對以上錄取的數(shù)據(jù)進行分析和優(yōu)化，以期獲得最優(yōu)運行參數(shù)和最高熱效率。

根據(jù)《鍋爐熱效率試驗》表，以“對流段入口溫度”等各個因素作為因子，以“鍋爐熱效率”作為輸出進行線性及多項式擬合。

根據(jù)擬合曲線和生產(chǎn)實際，結(jié)合理論分析，可得出以下結(jié)論：

（1）對流段入口溫度基本上是個獨立參數(shù)，確定了優(yōu)化數(shù)值后，對其他參數(shù)基本沒有影響。按照注汽鍋爐技術(shù)規(guī)范要求，為防止對流段溫度低于煙氣的露點（90℃）而產(chǎn)生低溫腐蝕，根據(jù)以上擬合曲線，將流段入口溫度控制在90℃，鍋爐熱效率最高，而不會影響其他參數(shù)的調(diào)整和優(yōu)化。

（2）煙氣含氧必須嚴格控制。為保證燃料充分燃燒，過?？諝庀禂?shù)一般為11～1.2之間，可以根據(jù)煙氣中O2和CO2含量以及根據(jù)熱平衡方程計算得到。由于活動鍋爐所用燃氣油質(zhì)、油品等常有波動，實踐證明過?？諝庀禂?shù)低于1.15時，燃燒情況、排煙溫度等并不在最佳點，對活動鍋爐取1.15～1.2間為宜。

（3）在其他運行參數(shù)相對不變的情況下，鍋爐蒸發(fā)量越高，越接近鍋爐額定蒸發(fā)量，其熱效率越高。在保證注汽質(zhì)量和可控注汽壓力范圍內(nèi)，盡量提高注汽速度。

（4）熱效率最高點為燃氣溫度87℃左右;燃氣溫度超過100℃時熱效率有上升趨勢?？紤]到某油田原油特性及泵輸效率、燃氣霧化效果、燃氣加熱效率等綜合因素，燃氣溫度不可能無限制的增加，根據(jù)現(xiàn)場試驗及對燃燒的影響取經(jīng)驗值85～90℃。

（5）只考慮燃氣壓力的情況下，在0.4～0.44MPa范圍內(nèi)，燃氣壓力越低，鍋爐熱效率越高;0.44～0.5MPa范圍內(nèi)，燃氣壓力越高，鍋爐熱效率越高。釆用介質(zhì)霧化式噴燃器的注汽鍋爐，要保證良好的霧化效果，燃氣壓力必須適當提高，一般控制在048MPa左右。

三、熱效率優(yōu)化提升技術(shù)的推廣應用

（一）優(yōu)化方案

注汽鍋爐參數(shù)調(diào)整和優(yōu)化是個互相影響、相互制約的過程，根據(jù)以上分析，確定優(yōu)化流程如下

鍋爐運行期間，在注汽井壓力允許和施工方案設(shè)計要求下，應盡可能提高鍋爐排量。

對流段入口水溫在煙氣露點（90℃）左右，為保證不發(fā)生對流段低溫腐蝕，控制在煙氣露點溫度以上5℃～10℃，即95℃～100℃。

油溫應保持在85-90℃，燃氣壓力應保持在0.48MPa左右，霧化壓力與燃氣壓力差值應在0.01-0.015MPa間。

煙氣含氧量應保持在3-3.5%，應同時觀察火焰形狀、顏色和排煙溫度變化確定。

（二）推廣應用

按以上分析和流程，對測試的注汽鍋爐，用正平衡法進行了計算，用反平衡進行校核，熱效率均有不同程度的提高。

（三）推廣應用鞏固措施

為進一步保證推廣應用效果，持續(xù)提高注汽鍋爐熱效率，制定了以下鞏固措施：

做好相應設(shè)備檢查維修工作和儀表校驗工作，確保設(shè)備靈敏可靠，儀表準確無誤;強化設(shè)備巡檢制，做到按時巡檢，調(diào)整及時，記錄無誤。將優(yōu)化提升方案固化、標準化，制定了《注汽鍋爐熱效率提升推薦做法》。當更換燃氣時，及時進行試驗和分析，確定最佳加熱溫度、燃氣壓力和霧化壓力，以保證鍋爐高效運行。

四、結(jié)束語

結(jié)合稠油產(chǎn)量和注汽仼務逐年增加、注汽鍋爐消耗燃氣數(shù)量巨大這一實際，通過熱效率潛力提升方案及實驗，在對試驗數(shù)據(jù)進行分析的基礎(chǔ)，進一步優(yōu)化提升熱效率，形成了熱效率優(yōu)化提升技術(shù)并推廣應用，取得了良好效果。在今后的推廣應用過程中，要做好相應設(shè)備檢查維修工作和儀表校驗工作，強化設(shè)備巡檢制，做到按時巡檢，并確定最佳加熱溫度、燃氣壓力和霧化壓力，以保證鍋爐高效運行。

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