提高熱采鍋爐效率的技術(shù)措施

蓋　軼（冷家油田開發(fā)公司注汽作業(yè)區(qū)，遼寧盤錦 124010）

提高熱采鍋爐效率的技術(shù)措施

蓋軼
（冷家油田開發(fā)公司注汽作業(yè)區(qū)，遼寧盤錦 124010）

我國對高溫高壓蒸汽熱采重油的使用歷史已經(jīng)有十幾年，在這段時間當(dāng)中，熱采工藝在我國石油工人的努力下，在不斷地發(fā)展和改進(jìn)，而且也取得了較好的成績，為我國的建設(shè)事業(yè)做出了很大的貢獻(xiàn)。本研究基于此，主要探究提高熱采鍋爐效率的技術(shù)措施，希望做的內(nèi)容能夠給相關(guān)領(lǐng)域提供有價值的參考。

熱采鍋爐；工作效率；技術(shù)措施

1　總述與分析

提高熱采鍋爐的效率，需要對注汽鍋爐所存在的不足進(jìn)行分析，同時做好相關(guān)的鍋爐設(shè)計(jì)，病毒和制造單位進(jìn)行洽談，以此來提出改進(jìn)的要求和設(shè)想。對于熱采鍋爐來說，其主要應(yīng)用到亞臨界壓力，在這樣的高壓下和（9.2t/h-23t/h）的小容量、較低的水質(zhì)要求之下，通過采用臥式布置和開式強(qiáng)制流動的方式是一種比較合理的設(shè)計(jì)方案。但是從各部分的部件具體結(jié)構(gòu)的分析來看，特別是從高效節(jié)能的角度來考慮，這種設(shè)計(jì)還有很多方面值得改進(jìn)，本研究據(jù)此，制造設(shè)計(jì)了輻射段采用模式水冷壁的方式，并對其對流段采用肋片管等多管組并聯(lián)運(yùn)行的方式設(shè)計(jì)出了一種新型的鍋爐，以此來提升其熱采鍋爐的使用效率，再次分別將這兩項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行簡要的敘述。

2　提高熱采鍋爐效率的輻射段技術(shù)措施分析

分析原鍋爐的輻射段，它的外面是一個圓柱形的外殼體，內(nèi)壁敷設(shè)著很厚的折疊式的硅酸鋁纖維毯，里面是沿著周圍布置著光管蛇形管的受熱面。比如說23t/h，管子Φ89×12；節(jié)距152mm，管子中心至硅酸鋁內(nèi)壁距離為84.5mm，這便是鍋爐爐膛，燃燒重油時，其理論燃燒溫度可達(dá)1 800℃，爐膛火焰中心溫度也可達(dá)到1 500℃左右。這樣的高溫輻射通過光管水冷壁之間的間隙，可以直接的輻射到爐墻之上，那么通過硅酸鋁纖維毯表面的溫度，能夠?qū)ν鈿け砻娴臏囟冗M(jìn)行提升，就增加了鍋爐散熱的損失[1]。

采用膜式水冷壁，也就是通過兩個管子和管子之間的扁鋼進(jìn)行焊接，使其成為一連續(xù)壁面，這種連續(xù)的膜式壁可在自動生產(chǎn)線上生產(chǎn)。我們用這種膜式水冷壁做成多邊形腔體，是一個全密封的，能承受一定內(nèi)壓的多邊形柱體。它就是膜式水冷壁輻射段-爐腔，由于它是全密封的，重油在爐膛內(nèi)燃燒，高溫?zé)煔獾妮椛涠稳枯椛涞焦茏雍捅怃撋?，而整個膜式水冷壁受到管內(nèi)水或汽水混合物的冷卻，確保其安全運(yùn)行，而膜式水冷壁的外側(cè)溫度只略高于汽水混合物的飽和溫度（對21MPa 23t/h鍋爐約400℃）。我們只需在其外側(cè)敷設(shè)較薄的保溫材料，便可確保護(hù)板外壁溫度低于50℃的要求。

原鍋爐輻射段的光棍兒主要是通過管架和管架座進(jìn)行固定的，它主要是固定在圓筒之上，而管架和管架座暴露在高溫的爐膛之內(nèi)，所以只能采用耐高溫抗氧化的奧氏體合金鋼Cr25Ni12，但其價格較為昂貴。通過對膜式壁的應(yīng)用，固定和支撐膜式壁是在其外側(cè)，不與高溫?zé)煔饨佑|，普通碳鋼就可以了。

而膜式水冷壁結(jié)構(gòu)不能采用Φ89×12這種大直徑管子，為了更大程度地增加經(jīng)濟(jì)效益，針對的減少高壓鋼管等用材，可以采用了Φ51×7的管子，為確保輻射段兩端的質(zhì)量流速，必須采用多管組并聯(lián)系統(tǒng)，23t/h鍋爐采用4個管組并聯(lián)[2]。

多管組并聯(lián)系統(tǒng)與單管組的直流鍋爐系統(tǒng)，在水動力等諸多方面要復(fù)雜很多。必須考慮各管組的水力不均勻性和熱力不均勻性等許多問題。所以在設(shè)計(jì)時，需要首先考慮各管組在結(jié)構(gòu)上的一致性，做到其局部阻力和摩擦阻力基本相同。考慮到熱力不均勻性的客觀存在，并且使這種不均勻?qū)Ω鞴芙M的影響均勻存在。設(shè)計(jì)中還考慮了膜式水冷壁整體熱膨脹和相鄰各管間的熱膨脹影響，考慮微正壓燃燒給膜式壁帶來的影響，如何確保各管組工質(zhì)引入和引出時流量的均勻性，管間脈動的可能性，以及管壁溫度等問題，都必須進(jìn)行必要的核算和安排。

膜式水冷壁的采用也為鍋爐檢修和清洗創(chuàng)造了有利條件。爐膛是全部由鋼管和扁鋼包覆起來的，高壓水槍沖洗或鏟除結(jié)渣，都不與耐熱保溫材料接觸，不會對爐墻有任何損壞。沖洗對流段的污水，也可匯集到輻射段水冷壁內(nèi)一起排掉。我們認(rèn)為多管組的結(jié)構(gòu)形式，不只是為應(yīng)用膜式水冷壁而采用，而是適應(yīng)鍋爐容量增大的必然措施。如果在集中注汽量較大容量的注汽鍋爐，譬如100t/h鍋爐，配以等干度分配器，就可以抵4臺23t/h鍋爐，無論從投資和運(yùn)行成本都是經(jīng)濟(jì)的。而這種鍋爐必須采用多管組并聯(lián)運(yùn)行。

3　提高熱采鍋爐效率的對流段技術(shù)措施分析

原鍋爐的對流段主要采用東莞然后指導(dǎo)方式進(jìn)行，管外面是連續(xù)的螺旋圓形肋片，為錯列的進(jìn)行布置。其使用的優(yōu)點(diǎn)主要是加大煙氣的側(cè)換熱面積，確保整個對流段更加的緊湊。錯列布置也提高了對流放熱效果。但是，連續(xù)的螺旋肋片易積灰，錯列布置使吹灰和沖洗變得較困難。所以，本研究設(shè)計(jì)的對流段和輻射段一樣，減小管徑，采用多管組并聯(lián)運(yùn)行。在水動力等方面，也與輻射段一樣加以考慮，只是對流段內(nèi)是單相介質(zhì)，更安全可靠，23t/h鍋爐采用Φ51×8管子，3個管組并聯(lián)運(yùn)行。管子外側(cè)采用H型肋片，這種肋片管同樣在自動生產(chǎn)線上制造。運(yùn)行時不易積灰，肋片管采取順列布置，便于吹灰和沖洗。

[1] 亓磊，張生凱，陳華，等.提高鍋爐熱效率方法的探索與研究[J].萊鋼科技，2016，14，（03）：41-42.

Some Technical Measures to Improve Efficiency of Heat Recovery Boiler

Gai Yi

My high temperature and pressure steam for thermal recovery of heavy oil usage history has been 10 years，during which time，the thermal recovery process in the efforts of oil workers，in constant development and improvement，but also achieved good results for China's construction industry to make a significant contribution.In this study，based on this，it is to explore to improve the heat recovery boiler efficiency of several technical measures，hoping to make the content can provide valuable reference to the relevant fields.

heat recovery boiler；efficiency；technical measures

TK227

B

1003-6490（2016）03-0047-01

2016-03-29

蓋軼（1970—），男，新疆克拉瑪依人，工程師，主要從事熱注工作。