油田注汽锅炉能耗分析及节能降耗措施探析

摘  要：随着我国经济的飞速发展，我国石油的需求量也逐年递增，石油资源是社会经济发展不可缺少的资源。稠油井在油气资源分布中分布的比较多，但是稠油井的开采难度也是极其困难的。稠油开采过程中需要应用注汽锅炉，油田注汽锅炉在稠油开采过程中是一个高耗能的设备，主要通过注入高温蒸汽来增加稠油的流动性。注汽锅炉主要是通过原油或天然气作为加热原料，但是燃烧并不充分，燃烧的效率低导致能耗极大。本文主要分析油田注汽锅炉能耗以及如何节能降低能耗。

关键词：油田注汽锅炉;节能;改进措施

引言

稠油是原油的一種，稠油的胶质和沥青的含量比较高，所以稠油的粘度是极高的。在我国，大部分稠油都是辽河油田提供的，辽河油田占我国原油产量的百分之五十以上。注汽锅炉的使用可以降低稠油的黏性，进而方便开采。石油资源已经是人们生活不可缺少的重要能源之一了，如果有效的开发和可持续发展是人们极其关注的重点，所以做好油田注汽锅炉系统节能降耗对油田的经济发展有着有种意义。

1.油田注汽锅炉的概念

蒸汽热力采油技术是我国的石油行业应用比较广泛的采油技术，而蒸汽热力采油技术的主要设备就是油田注汽锅炉，该设备一般工作压力为11MPa以上。注汽锅炉主要由两部分组成分别是锅炉本体和辅助设备。注汽锅炉的使用对水质的要求很高，因为注汽锅炉属于高压直流锅炉，一般为了保证锅炉的稳定运行通常将生产湿度和蒸汽的干度控制在80%，主这样不仅可以节约成本还可以保证运行的稳定。

2.影响油田注汽锅炉能耗的因素

2.1锅炉的排烟损失

在注汽锅炉运行期间，燃烧过程会产生大量的烟气和热量，这是因为运行过程中是以原油和天然气燃料为主。产生的热量一部分会作用于锅炉从而完成加热工作，另一部分则会随着产生的烟气而损耗。相关调查数据显示，由于产生烟气而造成的能源消耗可以达到50%以上。影响排烟的主要因素是两方面，一方面是排烟的量，另一方面是排烟的温度。随着排烟温度和排烟量的提升排烟能耗也会随之而增加，因为我们应该加大力度来研究锅炉的排烟损失。注汽锅炉的排烟温度也会因为燃料的不同而发生变化，原油作为能源时，排烟温度一般在214摄氏度以下，而换做天然气能源时，排烟温度则控制在180摄氏度以下。所以在注汽锅炉的节能技术需要重视排烟的温度。

2.2燃料燃烧不充分导致能耗增高

由于注汽锅炉通常使用原油和天然气作为燃料，但是在燃烧过程中并不能充分燃烧，所以导致在排放过程中也会有一些没有燃尽的气体一同被排出，这不仅造成了资源浪费还破坏自然环境。燃料的燃烧特性、过量空气系、炉腔的容积都是造成燃料没有百分之百燃烧的原因。

2.3注汽锅炉的散热损失

在注汽锅炉运行过程中，产生的温度要远远的高于周围环境的温度，锅炉内部和外界环境会产生温差，由于热能的特性，锅炉内产生的热能会向温度较低的范围扩散，这就是锅炉的散热现象的形成过程。由于我国东北地区的冬天温度比较低，这种锅炉热能损失的情况发生的尤为严重，大大的加速了热能的散热速度。

3.油田注汽锅炉系统节能降耗改进措施探究

3.1降低排烟温度，充分利用烟气余热

3.1.1采用复合相变换热技术

复合相变换热技术的工作原理是如何有效地利用锅炉中排出的高温烟气，主要是将高温的烟气加热复合相变换热装置中的水，从而将水汽化成水蒸气。水蒸气通过自身的热能可以加热注汽锅炉所提供的水源，这样不仅可以达到对排烟气的温度的控制，还可以有效利用未充分利用的热能，从根本上提高油田注汽锅炉的工作效率达到节能的作用。

3.1.2合理布置锅炉的对流段

锅炉的对流段处于锅炉尾部的排烟道位置，这个位置是锅炉的辅助受热面。通过高温烟气可以加热锅炉的给水，这样可以有效的回收散失的热能。

3.1.3优化注汽锅炉燃料过程

原油和天然气是注汽锅炉比较常用的燃料，但是弊端就是热能的损失比较严重。因此在节能改进中，应该大力推广天燃气作为燃料，但是需要配置相应的天然气压力报警系统，这样当压力不足或者压力过大的时候可以及时的发出警报，工作人员可以及时采取补救措施。在应用油气混燃技术的时候，需要改造锅炉的控制系统和燃烧系统，这样可以减少水蒸气温度过高现象出现的频率。

3.2应用高温红外辐射涂料技术

散热是注汽锅炉运行过程中比较常见的能源浪费现象，当锅炉温度达到一定温度的时候，热能就会以辐射的形式散出，增强注汽锅炉吸热量可以提高辐射段表面的辐射率。在实际操作过程中工作人员一般是将红外线涂料涂抹到锅炉辐射段表面，从而提高辐射段表面辐射率。红外辐射涂料在高温下会产生红外波，红外波可以提高水的活跃性，让水达到均匀受热，这样可以将热能充分吸收达到节能的目的。

3.3积极引进湿蒸汽干度在线监控系统

由于热惯性的影响，蒸汽的干度会发生变化，这样温度也会随之而变化。工作人员往往会根据自己的以往的经验来进行调整，这就对蒸汽的干度做不到精确控制，误差波动比较大，导致需要耗费更多的燃料。因此我国引进了对蒸汽干度的在线监测系统，可以提高对蒸汽干度检测的精确性。

总结

注汽锅炉的使用过程中，燃料的浪费是极其严重的，我国应该加大力度对注汽锅炉进行改造从而达到节能的目的。改进注汽锅炉的系统，对我国经济的发展和企业市场竞争具有重大意义，我国应该坚持专研节能降耗的研究。

参考文献

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