亞臨界活動(dòng)鍋爐節(jié)能降耗途徑分析

摘 要 解決好亞臨界活動(dòng)鍋爐運(yùn)行時(shí)的高能耗問題，降低注汽成本，實(shí)現(xiàn)注汽系統(tǒng)的節(jié)能降耗，使注汽站保持較低的能耗和運(yùn)行成本，是降低原油成本，提高采油廠整體經(jīng)濟(jì)效益關(guān)鍵。在此對(duì)注汽站亞臨界活動(dòng)鍋爐節(jié)能降耗途徑進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞 亞臨界，活動(dòng)鍋爐，節(jié)能，降耗，途徑

中圖分類號(hào) TK2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào)1673—9671—(2009)122—0085—01

油井注蒸汽可以降低原油粘度，激勵(lì)出油，被廣范應(yīng)用于稠油油藏的開采中?，F(xiàn)河采油廠采油四礦目前運(yùn)行兩臺(tái)亞臨界活動(dòng)燃油鍋爐，分別是遼寧撫順鍋爐廠生產(chǎn)的YZFll-21-P高壓鍋爐和上海四方鍋爐廠生產(chǎn)，的F-115／21-Y高壓鍋爐。所謂亞臨界鍋爐就是注汽壓力大于17.5MP，小于21MP的鍋爐，和普通鍋爐相比亞臨界鍋爐的顯著特點(diǎn)是注汽壓力較高，注汽效果較好。每臺(tái)亞臨界活動(dòng)鍋爐均是由鍋爐燃燒系統(tǒng)、水處理系統(tǒng)、自動(dòng)化控制等系統(tǒng)組成的一個(gè)油、氣、水運(yùn)行的綜合系統(tǒng)，其運(yùn)行方法是工業(yè)來水經(jīng)過水處理系統(tǒng)去除渣滓、硬度、含氧，調(diào)整合適的PH值后進(jìn)入鍋爐爐管，原油經(jīng)過一系列加溫、霧化后在爐膛中燃燒，加熱爐管中的水，形成370度以上的高溫高壓蒸汽，直接注入井口，激勵(lì)，出油。該過程是一個(gè)復(fù)雜的生產(chǎn)過程，和普通鍋爐相比，亞臨界活動(dòng)鍋爐需要消耗更多的能源，是采油廠的耗能大戶，尤其在當(dāng)前采油廠成本控制壓力大的前提下如何降低注汽成本，實(shí)現(xiàn)注汽系統(tǒng)的節(jié)能降耗，使注汽站保持較低的能耗和運(yùn)行成本，是降低原油成本，提高采油廠整體經(jīng)濟(jì)效益關(guān)鍵。據(jù)統(tǒng)計(jì)我礦亞臨界鍋爐平均噸汽耗電在11.24KW.H左右，而普通鍋爐平均噸汽耗電只有9.5KW.H；亞臨界鍋爐平均噸汽耗油在62KP左右，遠(yuǎn)大于額定耗油57kg／噸汽；亞臨界鍋爐平均噸汽耗水在13方左右，大于普通鍋爐的平均噸汽耗水在1.2方；所以亞臨界活動(dòng)鍋爐的節(jié)能降耗工作必須從節(jié)省電能、節(jié)省水能、降低油耗等3個(gè)方面人手。

1 節(jié)省電能

在亞臨界活動(dòng)鍋爐運(yùn)行系統(tǒng)中，耗電設(shè)備主要是泵和加熱器，每臺(tái)鍋爐配有11臺(tái)泵，負(fù)責(zé)水油系統(tǒng)的輸運(yùn)、除氧、再生等生產(chǎn)過程，這些泵的總功率是184kw，其中110KW的柱塞泵，是主要的耗電設(shè)備，所以節(jié)電重點(diǎn)是做好柱塞泵的節(jié)能工作。效率是泵的經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)，但節(jié)能不能僅限于提高泵的效率，還應(yīng)包括整個(gè)系統(tǒng)(電機(jī)、調(diào)節(jié)閥等)的節(jié)能，選用高效節(jié)能系列柱塞泵，這是柱塞泵節(jié)能的基礎(chǔ)，即提高泵的運(yùn)行效率。科學(xué)選型，合理配套，是提高運(yùn)行效率的關(guān)鍵。亞臨界活動(dòng)鍋爐加熱器采用電加熱器，每臺(tái)電加熱器功率為30KW，利用電加熱器把油罐中的油加溫到50度以上，節(jié)電工作應(yīng)該從這兩個(gè)方面進(jìn)行。

1.1 對(duì)運(yùn)行的柱塞泵進(jìn)行節(jié)能技術(shù)改造

改進(jìn)柱塞泵的水力性能，以此增大過流能力，降低水力損失，提高柱塞泵效率。

1)電路調(diào)節(jié)。當(dāng)注汽壓力下降，負(fù)荷減少時(shí)，可通過改變電路接法，如利用三角形和星形接法調(diào)整，實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果。

2)變速調(diào)節(jié)。當(dāng)排量波動(dòng)范圍較大時(shí)，投運(yùn)變頻調(diào)速裝置，通過變速調(diào)節(jié)達(dá)到良好的節(jié)能效果，避免節(jié)流損耗，而泵的效率變化不大。據(jù)有關(guān)資料介紹，利用變頻調(diào)速裝置，功率因數(shù)可提高到0.95以上，平均節(jié)電率達(dá)58％，系統(tǒng)運(yùn)行效率可大大提高。

3)加強(qiáng)柱塞泵的維護(hù)保養(yǎng)。要注意柱塞泵的情況，出現(xiàn)問題要及時(shí)消除故障，還要注意泵的密封、冷卻(有軸封箱和填料箱)和潤(rùn)滑，以利于延長(zhǎng)柱塞泵壽命并節(jié)約能源，減少功率損失和介質(zhì)損失。

1.2 對(duì)油罐加熱系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能技術(shù)改造

更改油罐加熱系統(tǒng)。在油罐中接入一個(gè)盤管，盤管內(nèi)通鍋爐蒸汽，形成一個(gè)蒸汽盤管加熱器，當(dāng)鍋爐啟運(yùn)前先使用電加熱器加熱油溫，一旦鍋爐運(yùn)行正常，出口蒸汽平穩(wěn)，停運(yùn)電加熱器，投運(yùn)蒸汽加熱器，使用蒸汽給油罐加溫，節(jié)約電能。

1.3 根據(jù)電力電網(wǎng)的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)靈活確定運(yùn)行時(shí)段

因?yàn)殡娋W(wǎng)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)不同季節(jié)不同時(shí)段收取的，因此，可以根據(jù)生產(chǎn)需要間斷運(yùn)行部分泵，躲峰運(yùn)行，啟泵、收油等操作必須在用電低谷期進(jìn)行，節(jié)約電能。具體到不同用途的離心泵，還須采取以下具體措施：

1)排污泵節(jié)電。要采取有效措施，減少污油產(chǎn)量，減少污油回收操作對(duì)電能的消耗。 2)輸油泵等節(jié)電。輸油泵以及輸水泵要消耗大量電能，須根據(jù)具體情況，運(yùn)用現(xiàn)代化管理方法，科學(xué)確定最佳的電流運(yùn)行區(qū)間，并嚴(yán)格執(zhí)行，以得到最佳的節(jié)電效果。

3)必須加強(qiáng)日常生活、照明用電的管理，這其中的節(jié)電潛力也不小，同樣值得重視。

2 節(jié)省油耗

亞臨界鍋爐對(duì)原油的消耗很大，要降低耗油量需要從提高鍋爐效率入手。提高鍋爐效率有以下幾個(gè)方面。

1)選用高效節(jié)能型鍋爐，安裝節(jié)能型燃燒噴嘴，提高原油的燃燒質(zhì)量。鍋爐的年度檢修要保證質(zhì)量，尤其是爐膛部分；要加強(qiáng)采暖、伴熱管網(wǎng)的檢查維修，保持管網(wǎng)暢通，防止穿也，減少鍋爐蒸汽的漏損量；要根據(jù)大氣溫度變化和受熱介質(zhì)的物理特性，合理確定各部分供水、蒸汽溫度。最大程度地利用熱能，防止浪費(fèi)。同時(shí)做好輸氣、伴熱管道的保溫，做到定期檢查，及時(shí)維修，防止熱能無為散失，進(jìn)一步提高熱能利用率。 2)合理調(diào)整運(yùn)行數(shù)據(jù)。 降低排煙溫度。當(dāng)排煙溫度高于250℃時(shí)，強(qiáng)制停爐清灰，每臺(tái)鍋爐每月清灰一次。在給每臺(tái)鍋爐安裝1臺(tái)給水預(yù)熱器，對(duì)給水進(jìn)行預(yù)熱，給水平均水溫升高20℃，排煙溫度由原來的26c降低到180℃，熱效率有了較大幅度提高。

確定合理的過量空氣系數(shù)。影響過量空氣系數(shù)的參數(shù)有三個(gè)：風(fēng)門開度、油閥開度、燃油壓力。這三個(gè)參數(shù)相互制約、相互影響。運(yùn)用正交試驗(yàn)，找出三個(gè)參數(shù)的最佳配合，以達(dá)到確定合理的過量空氣系數(shù)來降低排煙容積，從而達(dá)到降低排煙熱損失的目的。同時(shí)風(fēng)門開度對(duì)霧化情況影響最大。因此，在運(yùn)行管理中，尤其要注意調(diào)整風(fēng)門開度，以確保鍋爐高效運(yùn)行。

確定合理的霧化參數(shù)組合。霧化參數(shù)不匹配，會(huì)導(dǎo)致化學(xué)不完全燃燒損失大，影響鍋爐的熱效率。現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)表明，霧化參數(shù)匹配良好，則燃燒火焰好，燃燒充分，鍋爐中煙氣中CO的含量少，熱效率越高，反之參數(shù)不匹配，燃料燃燒不充分，煙氣中CO含量高，熱效率低?？梢酝ㄟ^測(cè)定煙氣中的CO量來確定鍋爐的霧化參數(shù)。

3 節(jié)省水能

在生產(chǎn)過程中加強(qiáng)設(shè)備管理，減少跑、冒、滴、漏是降低噸汽耗水的有效途徑。同時(shí)還可以對(duì)水處理系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能改造。水處理軟化罐工作過程包括6部分，運(yùn)行、反洗、進(jìn)鹽、置換、一級(jí)正洗、二級(jí)正洗，設(shè)計(jì)運(yùn)行時(shí)間12小時(shí)，再生時(shí)間4小時(shí)。再生過程中如果軟化罐樹脂老化、黏結(jié)、透氣性差，就不能與鹽充分接觸，置換效果不好，水量增加。延長(zhǎng)鹽水浸泡時(shí)間20分鐘，使鹽水與樹脂充分接觸，可以提高置換效果，節(jié)約正洗用水。具體操作為當(dāng)軟化罐完成運(yùn)行、反洗、進(jìn)鹽后，停運(yùn)進(jìn)鹽泵，關(guān)閉軟化水閥門靜置205k99后再進(jìn)行置換、一級(jí)正洗、二級(jí)正洗過程。

經(jīng)過對(duì)亞臨界活動(dòng)鍋爐節(jié)能降耗途徑分析，措施實(shí)施，注汽鍋爐節(jié)能情況得到較大提高，平均噸汽耗電達(dá)到9.6KW.H，年節(jié)約電費(fèi)5.3萬元；燃油熱效率有了明顯的提高，平均熱效率提高到86.68％，噸汽耗油降到57.8k，在降低燃油成本上取得了較大突破；噸汽耗水也下降到1.18方，為該礦實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)注汽做出巨大的貢獻(xiàn)。