活动式油田注汽锅炉余热利用节能工程应用-北极星节能网

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本课题以活动式油田注汽锅炉的余热利用为主要研究对象。油田注汽锅炉是稠油开发的关键设备，其设计热效率在85%左右。注汽锅炉的热损失主要为排烟热损失、锅炉散热损失及燃料不完全燃烧热损失。针对以上三点，分别在实践中寻找有效的节油措施。鉴于燃料不完全燃烧热损失所占比例很小，热采锅炉节能方案从两方面入手：一是废热再利用，二是降低热损失。基于以上思路，采取两步措施，一是对锅炉炉水取样流程进行改造，利用锅炉入口冷水冷却高温样品蒸汽，同时高温样品蒸汽提高锅炉入口水温;二是在对流段后部加装给水预热器，利用高温烟气提高锅炉入口水温。通过以上两个措施来提高锅炉入口水温之后，经锅炉燃烧加热后达到70%湿蒸汽所需要的热量减少，从而达到节约燃料油的目的。

一、概述：

我国油田蕴藏有丰富的稠油、超稠油油藏，主要分布在辽宁、新疆及山东等地区。近年来，随着原油价格的不断攀升及寻找新的油气资源的难度不断增加，我国稠油及超稠油开发规模越来越大。当前稠油开发的主要工艺为注汽热采，即用专用设备产生蒸汽后注入稠油层，一方面加热稠油层，稠油升温后粘度降低，有更好的流动性;另一方面高压蒸汽注入油层增加了地层能量，增加地层渗透率。热采注汽又分为吞吐式和蒸汽驱。吞吐式适用于大部分稠油区块，为单井注入，闷井扩散后采出;蒸汽驱适用于油层较厚且区块大的油层，由一口井连续注入，周边多口井同时采出。油田注汽锅炉又称为湿蒸汽发生器，是油田开采稠油的专用注汽设备。它是利用所生产的高温高压湿蒸汽注入油井，加热地底油层中的原油以降低稠油的粘度，从而增加稠油的流动性，大幅度地提高稠油的采收率。现用油田注汽锅炉热效率为85%左右。根据油田注汽锅炉的特性可知，油田注汽锅炉的热损失主要为排烟热损失、锅炉散热损失及燃料不完全燃烧热损失，各项损失所占比例中排烟热损失所占比例为最大。各油田针对这一项目均开展了许多节能降耗的工作，取得了很好的效果。我们吸取了各地经验，总结并实施了一套自己的方案。

二、余热利用方案及效果：

1、针对废热再利用，对高温炉水取样流程进行了改造。

注汽锅炉高温炉水取样，被常温水换热降温后取出用做干度化验。取样系统由两条对流水路组成，改造前高温炉水由单独冷凝水冷却，冷凝水最终变为污水排放，热量白白损失。为减少热浪损失浪费，并减少冷凝污水外排，我们通过分析，对取样流程进行了改造。用φ10mm不锈钢管盘成螺旋状，置于锅炉给水管线内，不锈钢管内走高温取样水，由锅炉给水作为冷凝水冷凝取样水。用锅炉给水代替单独冷凝水，冷却样品炉水，既免去冷凝水外排污染，又提高锅炉入口水温。采用内外套管形式，以炉给水代替取样冷凝水。冷却样品炉水的同时，提高了锅炉入口水温，并消除了冷凝水外排造成的环境污染及污水回收费用。

改造前流程：

高温炉水由单独的低温水经过冷凝器进行降温取样，变为低温取样水，冷凝水经过换热后变为高温废水，排污处理。

改造后流程：

相比旧取样流程，改造后简化了流程，免去取样冷凝水，样品炉水直接在锅炉给水管线中冷却，避免了冷凝水的外排，从根本上减少了污水产生，同时提高锅炉入口水温，最终提高注汽干度，节省燃料原油。改造后，简化了流程，高温炉水由锅炉的入口水经过冷凝器降温后变为取样水，锅炉入口水经过换热后温度提升，进入柱塞泵。这样免去单独冷凝水的排放，每台锅炉每天节水10方，日节约收污水车一台运费392元;同时提高了锅炉的入口水温2～3℃，达到同样干度的蒸汽所需热量减少。按照水的比热是4.2KJ/Kg，入口水温提高2℃，锅炉排量8.0t/h，燃油热值40000kj/kg计算：每天每台锅炉所需水量为：

8.0t/h×24h=192000kg

日节油量：

按照每台锅炉运行时率55%计算，年运行200天，每天排放冷却水10方，原油价格按3000元/吨计，每台锅炉每年：

节约燃料费用：0.04吨×200天×3000元/吨=24000元

节收污水运费：392元×200天=78400元

2、针对高温烟气，在对流段后部加装给水预热器。

以一台9.2t/h注汽锅炉为例，按7000m3烟气量计算，假定排烟温度由250℃降到180℃，烟气余热利用热量可达185KW。因此，油田注汽锅炉烟气余热利用的空间巨大，针对油田注汽锅炉开展烟气余热利用节能研究不仅符合当前国家节能减排要求，而且也会为企业带来较大的经济效益。

原标题：活动式油田注汽锅炉余热利用节能工程应用

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