SAGD百噸鍋爐工藝流程

申海燕(中油遼河油田分公司曙光采油廠熱注作業(yè)一區(qū),遼寧 盤錦 124109)

SAGD百噸鍋爐工藝流程

申海燕(中油遼河油田分公司曙光采油廠熱注作業(yè)一區(qū),遼寧 盤錦 124109)

本文針對(duì)SAGD百噸鍋爐工藝流程偏流情況進(jìn)行原因分析，并提出解決措施和方案，為其他多管流程鍋爐偏流問題提高工程經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)預(yù)防鍋爐偏流造成的安全隱患。

SAGD；注汽鍋爐；對(duì)流段；換熱器；輻射段

曙光采油廠熱注作業(yè)一區(qū)SAGD1#站于2008年底建立，是一個(gè)為SAGD開采服務(wù)的大型熱注站，現(xiàn)有4臺(tái)蒸發(fā)量為50噸和1臺(tái)蒸發(fā)量為100噸的注汽鍋爐，年注氣量在百萬噸左右。在鍋爐設(shè)備運(yùn)行5年多的過程中，通過摸索與實(shí)際情況的結(jié)合，發(fā)現(xiàn)SAGD注汽鍋爐工藝流程有許多需要進(jìn)一步完善和改進(jìn)的地方，以便于鍋爐設(shè)備更安全穩(wěn)定高效的運(yùn)行。

1 研究?jī)?nèi)容

SAGD1#站5#注汽鍋爐是中國(guó)石油天然氣第八建設(shè)公司生產(chǎn)的，型號(hào)為YZG100-14-H，其設(shè)計(jì)額定蒸發(fā)量為100t/h，額定壓力14.1MPa，蒸汽干度為80%，熱效率＞85%，蒸汽溫度337℃，是臥式直流鍋爐，它的輻射段、對(duì)流段以及換熱器采用了四路直管水平往復(fù)式排列結(jié)構(gòu)。鍋爐供水采用兩臺(tái)柱塞泵，汽水流程如圖。

站外來曙五聯(lián)清水→站內(nèi)軟化→軟化水罐→除氧→加壓→去1#計(jì)量接轉(zhuǎn)換熱站與采出液進(jìn)行換熱→柱塞泵→與汽水分離器分離水換熱升溫→注汽鍋爐加熱→在汽水分離器內(nèi)分離出蒸汽中水分產(chǎn)生高干度蒸汽→注汽干線→蒸汽計(jì)量點(diǎn)計(jì)量、分配→注汽支線→注汽井口

1.1 研究設(shè)備存在的問題

通過5年多的設(shè)備運(yùn)行，5#注汽鍋爐存在以下幾點(diǎn)需要改進(jìn)完善的地方。

（1）鍋爐對(duì)流段、輻射段及換熱器采用四管路流程，存在水汽偏流情況，而工藝流程溫度、壓力采集點(diǎn)只是在匯總管路采集信號(hào)。溫度、壓力采集點(diǎn)明顯偏少，當(dāng)四路流程偏流，溫度壓力發(fā)生變化時(shí)，無法跟蹤發(fā)現(xiàn)。

（2）對(duì)流段出、入口總管在一側(cè)，造成四路流程中，遠(yuǎn)端的兩路流程與近端的兩路流程，管路總長(zhǎng)度偏差大，遠(yuǎn)端流程阻力大于近端流程，直接導(dǎo)致對(duì)流段四路流程偏流。

（3）5#鍋爐運(yùn)行過程中，由于柱塞泵出口爐水直接去高干度汽水分離間的換熱器進(jìn)行換熱，鍋爐本體蒸汽換熱器為投用，本體蒸汽換熱器入口閥門關(guān)閉，造成本體蒸汽換熱器內(nèi)外管單向壓差大，存在換熱器內(nèi)管壁變形損傷的隱患。

（4）鍋爐由兩臺(tái)柱塞泵供水，當(dāng)一臺(tái)柱塞泵出現(xiàn)故障，流量降低而未達(dá)到報(bào)警時(shí)，容易造成兩路流程偏流，出現(xiàn)過熱情況。

（5）對(duì)流段翅片管積灰不均，容易造成對(duì)流段煙氣偏流，四管流程受熱不均勻，受熱強(qiáng)的管束產(chǎn)生的蒸汽多，因而流動(dòng)阻力就大；為了達(dá)到壓力平衡，受熱強(qiáng)的管束流量必然減少，這樣就更加影響流量的不均。四流程熱偏差的存在，嚴(yán)重影響了鍋爐的安全運(yùn)行，長(zhǎng)時(shí)間會(huì)造成爐管結(jié)垢，傳熱惡化，出現(xiàn)爆管等事故。

1.2 工藝流程改進(jìn)

針對(duì)以上五點(diǎn)情況，對(duì)5#鍋爐對(duì)流段出口四管路流程溫度進(jìn)行測(cè)量采集運(yùn)行數(shù)據(jù)，在測(cè)量中發(fā)現(xiàn)，對(duì)流段出口遠(yuǎn)端與近端的兩路流程溫度差最高時(shí)達(dá)到100℃，存在流程偏流情況。結(jié)合實(shí)際情況研究，對(duì)鍋爐工藝流程進(jìn)行改進(jìn)，消除五點(diǎn)隱患。

（1）增加工藝流程溫度、壓力采集點(diǎn)，同時(shí)對(duì)四管路流程進(jìn)行數(shù)據(jù)采集監(jiān)測(cè)。

（2）增加鍋爐預(yù)報(bào)警，對(duì)兩個(gè)柱塞泵出口流量及四管路流程參數(shù)設(shè)定預(yù)報(bào)警管理。

（3）對(duì)流段入口流程進(jìn)行改造，使對(duì)流段四管路流程長(zhǎng)度相同。

（4）將鍋爐本體換熱器從鍋爐水汽流程中切除，爐水不在通過鍋爐本體換熱器。

2 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用及效果分析

對(duì)5#鍋爐實(shí)施4項(xiàng)改進(jìn)后，兩個(gè)柱塞泵發(fā)生流量偏差時(shí)，能及時(shí)得到調(diào)整，鍋爐工藝流程流量偏差減小，四管路流程受熱均勻，各管路流程間壓差降低，鍋爐四管路流程溫差最大為20℃，鍋爐爐膛壓力由原來的1KPa降低到0.4KPa。四管路流程參數(shù)能及時(shí)監(jiān)測(cè)，鍋爐各項(xiàng)參數(shù)正常運(yùn)行得到保障。

3 經(jīng)濟(jì)效益分析

SAGD1#站5#鍋爐工藝流程改進(jìn)，是為了消除安全隱患，預(yù)防爆管事故的發(fā)生。發(fā)生爆管事故直接經(jīng)濟(jì)損失就在40萬元左右，維修需要20天左右，間接影響SAGD注汽量4萬方左右，合計(jì)總共影響經(jīng)濟(jì)效益在450萬元左右。

4 結(jié)語

完整的工藝參數(shù)采集點(diǎn)、完善的工藝數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)以及完備的預(yù)報(bào)警系統(tǒng)是避免設(shè)備安全事故發(fā)生的保障，是進(jìn)行工藝流程改進(jìn)、消除安全隱患的基礎(chǔ)。