燃?xì)忮仩t節(jié)能技術(shù)應(yīng)用

紀(jì)海澎（大慶油田有限責(zé)任公司天然氣分公司）

燃?xì)忮仩t節(jié)能技術(shù)應(yīng)用

紀(jì)海澎（大慶油田有限責(zé)任公司天然氣分公司）

鍋爐是油田生產(chǎn)中不可缺少的動(dòng)力設(shè)備，它為油田生產(chǎn)提供了必備的動(dòng)力，同時(shí)每年又消耗了大量的能源，做好鍋爐節(jié)能就顯得尤為重要。通過(guò)多年的實(shí)踐工作，在沒(méi)有尾部預(yù)熱器的鍋爐上排煙帶走的熱能是有回收價(jià)值的。安裝節(jié)能器后測(cè)試，回收煙氣余熱可達(dá)6.68%。

燃?xì)忮仩t 高效節(jié)能器 煙氣余熱 回收效益

大慶油田有限責(zé)任公司天然氣分公司油氣加工九大隊(duì)鍋爐房是2002年擴(kuò)建的，現(xiàn)有功率4.2 MW的SZS4.2-0.7/95/70-Y(Q)熱水鍋爐2臺(tái)，功率4.0 MW的SZS4-12.5-Q蒸汽鍋爐2臺(tái)。這4臺(tái)鍋爐主要擔(dān)負(fù)廠區(qū)和辦公樓的采暖任務(wù)，鍋爐設(shè)計(jì)排煙溫度154℃，正常運(yùn)行時(shí)排煙溫度可達(dá)140℃，都沒(méi)有裝尾部預(yù)熱器，140℃的排煙溫度帶走了很多熱量，造成了燃料的浪費(fèi)。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，2009年共消耗天然氣燃料86×104m3。天然氣按0.90元/m3計(jì)，年耗氣費(fèi)用約77.4×104元，在節(jié)能方面還存在很大的挖潛能力。

1 鍋爐節(jié)能的主要措施

目前，油田燃?xì)忮仩t節(jié)能采取的主要措施有以下幾種：

◇調(diào)整空氣與燃料氣的配比，使燃料氣得到充分燃燒；

◇加強(qiáng)鍋爐及采暖管網(wǎng)的保溫，降低不必要的熱損失，這是一般鍋爐房常用的辦法；

◇加強(qiáng)水處理，防止鍋筒和爐管結(jié)垢，保持良好的傳熱效率；

◇燃煤鍋爐采用尾部預(yù)熱器，有的加空氣預(yù)熱器；

◇回收冷凝水中的熱量；

◇采暖鍋爐科學(xué)設(shè)計(jì)流程，使來(lái)回水具有合理的溫差；

◇控制好采暖溫度，做到即滿足生產(chǎn)、生活需要又不會(huì)因溫度過(guò)高而浪費(fèi)能源。

2 測(cè)算煙氣熱量回收價(jià)值

燃料氣燃燒過(guò)程中的化學(xué)反應(yīng)為：

煙氣中的汽化潛熱[1]：天然氣燃燒后產(chǎn)生的高位發(fā)熱量是39.842 MJ/m3，低位發(fā)熱量是35.906 MJ/m3，兩者相差10.8%，如果能回收這部分熱量，效益是可觀的。

水蒸氣降溫放出的熱量[1]：水的比熱是4.2 kJ/(kg·K)，天然氣的密度是0.717 4 kg/m3，每立方米天然氣可產(chǎn)生1.6 kg的水，煙氣從140℃降到60℃，有80℃的溫差，可放出熱量537.6 kJ，煙氣中的水蒸氣可放的總熱量為4.419 6 MJ，占燃料氣低位發(fā)熱量的12.31%。

從上面的計(jì)算可以看出，煙氣的熱量是有回收價(jià)值的。

3 方案實(shí)施

鍋爐原工藝流程和加節(jié)能器后工藝流程見(jiàn)圖1和圖2。

圖1 鍋爐原工藝流程

圖2 鍋爐加節(jié)能器后工藝流程

與儀表廠合作引用QY-R-6型高效節(jié)能器。該節(jié)能器額定換熱功率152 kW，工作壓力1.0 MPa，進(jìn)口溫度≤260℃；選用上海應(yīng)達(dá)風(fēng)機(jī)廠生產(chǎn)的CF-11型引風(fēng)機(jī)，引風(fēng)機(jī)流量4 995～6 640 m3，全壓119～998 Pa；選用2臺(tái)25SG3-25水泵，功率370 W，流量3 m3/h，一用一備。

測(cè)試對(duì)象為1#熱水鍋爐。

設(shè)備啟動(dòng)操作：打開(kāi)一級(jí)節(jié)能器上循環(huán)水入口閥和出口閥，關(guān)閉鍋爐循環(huán)水進(jìn)水閥，打開(kāi)軟化水泵的入口閥和出口閥，打開(kāi)二級(jí)節(jié)能器的軟化水進(jìn)、出口閥，按下按鈕啟動(dòng)軟化水泵，打開(kāi)一級(jí)節(jié)能器煙道入口擋板，插入原煙道插板，啟動(dòng)引風(fēng)機(jī)，檢查底部排污是否暢通。停爐時(shí)的操作：按下軟化水泵停止按鈕，停軟化水泵，關(guān)閉軟化水泵進(jìn)出口閥，關(guān)閉二級(jí)節(jié)能器上軟化水進(jìn)、出口閥，打開(kāi)原鍋爐循環(huán)水進(jìn)水閥，關(guān)閉一級(jí)節(jié)能器循環(huán)水進(jìn)、出口閥，按下引風(fēng)機(jī)停止按鈕，打開(kāi)原煙道插板，關(guān)閉一級(jí)節(jié)能器煙道入口擋板。

測(cè)試參數(shù)：爐前燃料氣壓力0.02 MPa，機(jī)泵運(yùn)轉(zhuǎn)正常循環(huán)泵出口壓力0.55 MPa，鍋爐壓力0.5 MPa，鍋爐出口溫度82℃，鍋爐入口溫度62℃。導(dǎo)通節(jié)能器流程，運(yùn)行1 h后，測(cè)試一級(jí)節(jié)能器循環(huán)水入口溫度62℃，出口溫度63℃，二級(jí)節(jié)能器軟化水入口溫度28℃，出口溫度46℃，二級(jí)節(jié)能器煙氣出口溫度68℃。

4 節(jié)能效果計(jì)算

一級(jí)節(jié)能器回收熱量[2]：鍋爐正常加溫20℃，節(jié)能器使循環(huán)水提升溫度1℃，1/20×100=5%。

二級(jí)節(jié)能器回收熱量[2]：水泵效率80%，實(shí)際出水量2.4 m3/h，軟化水溫度上升18℃，每小時(shí)回收熱量181 400 kJ，鍋爐每小時(shí)實(shí)際消耗燃料氣300 m3，每1 m3燃料氣經(jīng)二級(jí)節(jié)能器可收回?zé)崃?04.67 kJ，占燃料氣低位發(fā)熱量的1.68%。

節(jié)能器總的節(jié)能效果為6.68%。

按每立方米天然氣0.90元計(jì)算，1臺(tái)水爐年耗氣86×104m3，可產(chǎn)生5.17×104元的收益，遠(yuǎn)期效益按10年計(jì)算可產(chǎn)生51.7×104元的效益。

5 結(jié)論

從使用情況看節(jié)能效果是明顯的。設(shè)計(jì)產(chǎn)品最好做成立式的，可少占空間，使煙氣流動(dòng)性更好。如果在大功率鍋爐或蒸汽爐上使用，效果會(huì)更好。此外，應(yīng)注意由于排煙溫度低，可能會(huì)加快設(shè)備的腐蝕，需做好設(shè)備的防腐工作。

[1]辛廣路.鍋爐運(yùn)行[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.

[2]姜湘山.燃油燃?xì)忮仩t及鍋爐房設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006.

10.3969/j.issn.2095-1493.2011.02.018

2011-04-11）

新疆石西油田︵攝影／桑圣江︶

紀(jì)海澎，2008年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院，助理工程師，從事生產(chǎn)管理工作，E-mail：trqjihp@petrochina.com.cn，地址：大慶天然氣分公司油氣加工九大隊(duì)，163511。