老舊注汽鍋爐煙氣余熱回收探討

李慶陽

摘 要：遼河油田是全國最大的稠油生產(chǎn)基地，稠油開采方式主要以注蒸汽為主。目前，注汽鍋爐運(yùn)行時(shí)間大多在20～30年左右，鍋爐熱排煙溫度較高。因此，如何降低排煙溫度，回收煙氣中的余熱，是降本增效的重要途徑之一。該文對注汽鍋爐安裝空氣預(yù)熱器提高鼓風(fēng)溫度和安裝省煤器提高給水溫度兩個方面進(jìn)行論述，并對其進(jìn)行對比。

關(guān)鍵詞：注汽鍋爐 排煙溫度 余熱回收 空氣預(yù)熱器 省煤器

中圖分類號：TK229 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）11（b）-0045-02

遼河油田是全國最大的稠油生產(chǎn)基地，稠油產(chǎn)量占總產(chǎn)量的70%左右。目前稠油開采主要采取蒸汽吞吐、蒸汽驅(qū)和SAGD等方式，現(xiàn)有固定式、移動式注汽站250余座，注汽鍋爐300余臺，注汽管線約600 km。目前，注汽鍋爐運(yùn)行時(shí)間較長，鍋爐排煙溫度較高，一般在200 ℃左右。性能能耗的注汽鍋爐單位生產(chǎn)成本為86 m3（天然氣）/t（蒸汽）。

目前稠油開采已經(jīng)進(jìn)入中后期，開采難度增大，采出含水率增高，為了進(jìn)一步提高熱采的采收率，每年稠油熱采蒸汽的需求量將會在現(xiàn)有的年注汽量的基礎(chǔ)上不斷增加，現(xiàn)有的老、舊低效的注汽鍋爐將繼續(xù)運(yùn)行。同時(shí)，油價(jià)一直在低價(jià)位徘徊。因此，提高產(chǎn)油率，降低采油成本，勢在必行。

1 煙氣余熱回收改造方案

注汽鍋爐的排煙溫較高，煙氣中熱量全部排入大氣，造成較大的排煙熱損失，同時(shí)污染環(huán)境。因此，應(yīng)當(dāng)增加煙氣余熱回收裝置，最大限度利用煙氣中的熱量，可以有效減小燃料的消耗，提高鍋爐熱效率。

注汽鍋爐煙氣余熱回收，主要是使用換熱器回收煙氣中的熱量，使煙氣溫度降低?；厥盏臒煔鉄崃靠梢约訜徨仩t給水或鼓風(fēng)，從而提高給水溫度或鼓風(fēng)溫度，降低單位蒸汽所需熱量，節(jié)省天然氣。

改造方案一：在注汽鍋爐煙道尾部安裝空氣預(yù)熱器。

改造方案二：在注汽鍋爐煙道尾部安裝省煤器。

2 方案概述

下面以遼河油田某注汽站為例，對兩個改造方案進(jìn)行描述。

該注汽站有2臺23 t/h注汽鍋爐，年注汽量為8萬t（蒸汽）/臺，鍋爐鼓風(fēng)溫度為10 ℃，鍋爐給水溫度為67 ℃，鍋爐排煙溫度為200 ℃。

方案一：在注汽鍋爐煙道尾部安裝空氣預(yù)熱器。

該工程在2臺23 t/h注汽鍋爐尾部煙道安裝空氣預(yù)熱器，風(fēng)道吸風(fēng)口設(shè)于室內(nèi)，通過增壓風(fēng)機(jī)將空氣輸送至空氣預(yù)熱器，經(jīng)過換熱后，空氣溫度由10 ℃提升到50 ℃，再由風(fēng)道輸送至鍋爐鼓風(fēng)機(jī)；風(fēng)道設(shè)置在室外，架空布置，風(fēng)機(jī)安裝在室內(nèi)，風(fēng)道外設(shè)保溫層。換熱后的煙氣由190 ℃降低至136 ℃，通過煙囪排放。該方案主要工程量：空氣預(yù)熱器及平臺、風(fēng)門、增壓風(fēng)機(jī)、風(fēng)道等。

方案二：在注汽鍋爐煙道尾部安裝省煤器。

該工程對特油大三站2臺23 t/h注汽鍋爐進(jìn)行改造，在其尾部煙道安裝省煤器，對柱塞泵前的鍋爐給水管道進(jìn)行改造，經(jīng)換熱后給水溫度由67 ℃提高到80 ℃后輸送至柱塞泵。由于水溫較高，對柱塞泵進(jìn)行局部改造。該方案主要工程量：省煤器、電動閥門、煙囪及操作平臺等組成。

3 方案對比

對以上兩個方案進(jìn)行對比，對比見表1。

根據(jù)以上對比表，由于鍋爐給水溫度較高，省煤器對鍋爐給水提升的溫度較少，導(dǎo)致方案二節(jié)省燃料僅僅略高于方案一10%左右，但是方案一投資遠(yuǎn)低于方案二。因此，對該注汽鍋爐的改造，方案一要優(yōu)于方案二。

4 經(jīng)濟(jì)評價(jià)

（1）成本主要包括節(jié)約天然氣費(fèi)、增加耗電費(fèi)等。

①年節(jié)約天然氣費(fèi)：17.8×104 m，價(jià)格按1.752元/m（不含稅）。

②年增耗電量：6.48×104 kW·h，價(jià)格按0.682元/kW·h（不含稅）。

③折舊費(fèi)：按平均年限法進(jìn)行折舊，綜合折舊10年，殘值為0。

④修理費(fèi)：固定資產(chǎn)修理費(fèi)按原值（扣除建設(shè)期利息）的2.5%計(jì)算。

（2）財(cái)務(wù)指標(biāo)見表2。

5 結(jié)論

項(xiàng)目建成后，該工程年節(jié)約天然氣量17.8×104 m，價(jià)格按1.732元/m?（不含稅），與改造前相比，年節(jié)約費(fèi)用為23.86萬元。

經(jīng)測算，此項(xiàng)目固定資產(chǎn)平均年成本（靜態(tài)）-12.21萬元，固定資產(chǎn)平均年成本（動態(tài)）-6.5萬元，年成本節(jié)約額為23.86萬元，實(shí)施技措項(xiàng)目的固定資產(chǎn)平均年成本低于不進(jìn)行技措項(xiàng)目的固定資產(chǎn)平均年成本。內(nèi)部收益率11.74%，大于行業(yè)基準(zhǔn)收益率8%，滿足行業(yè)最低要求。財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值19萬元，大于零，表明采取技措項(xiàng)目可行。

參考文獻(xiàn)

[1] 薜瑞.低品質(zhì)鍋爐煙氣循環(huán)利用的研究[D].寧夏大學(xué)，2014.

[2] 朱春雷.大型火電廠鍋爐煙氣袋式除塵技術(shù)與應(yīng)用[J].安全與環(huán)境學(xué)報(bào)，2005（4）：1-4.