加熱爐運(yùn)行提效及措施分析

葛陽(大慶油田設(shè)計(jì)院， 黑龍江 大慶 163000)

加熱爐運(yùn)行提效及措施分析

葛陽(大慶油田設(shè)計(jì)院， 黑龍江 大慶 163000)

隨著大慶油田進(jìn)入高含水后期，由于產(chǎn)能遞減，早期安裝的加熱爐部分出現(xiàn)負(fù)荷偏低、加熱效率下降、腐蝕結(jié)垢嚴(yán)重等問題。因此，探討加熱系統(tǒng)的特點(diǎn)及尋求對(duì)應(yīng)的提高效率措施成為油田的重要任務(wù)。結(jié)合廠加熱系統(tǒng)現(xiàn)狀，對(duì)影響加熱爐效率的因素進(jìn)行了分析，本文通過優(yōu)化核減、設(shè)備更新、技術(shù)改造、設(shè)備運(yùn)行管理四個(gè)方面進(jìn)行論述，從而達(dá)到提高加熱爐爐效、降低耗氣量的目的。關(guān)鍵詞：加熱爐；提效；節(jié)能

1 加熱爐運(yùn)行現(xiàn)狀

2014年，某采油廠地面系統(tǒng)總耗氣量6152×104m3，噸液耗氣0.93m3/t?，F(xiàn)天然氣消耗主要集中在站場(chǎng)加熱爐使用上，為降低生產(chǎn)成本，節(jié)能降耗，采取加熱爐提效措施來節(jié)約天然氣能耗勢(shì)在必行。截止2014年底，薩北開發(fā)區(qū)全區(qū)建有各式加熱爐356臺(tái)(其中火筒式加熱裝置195臺(tái)，真空爐128臺(tái)，鍋爐19臺(tái)，其他類型加熱爐14臺(tái))，用于摻水、熱洗、脫水、外輸及站隊(duì)采暖使用。使用年限10年以上的加熱爐為165臺(tái)，占總數(shù)量的46.34%，全區(qū)加熱爐整體新度系數(shù)較低。隨著加熱爐使用年限的增加，加熱爐能耗也隨之升高。目前，在油田常用的火筒加熱爐分為：火筒式直接加熱爐，火筒式間接加熱爐(水套爐)。火筒式加熱爐的燃燒室為火筒，燃料在火筒內(nèi)燃燒放熱，熱量通過火筒壁傳出，直接傳給油水混合物，稱為直接加熱爐；若傳給水，由水將熱量傳給原油，稱為水套爐。

2 現(xiàn)加熱爐主要存在以下問題

①運(yùn)行熱負(fù)荷低、冬夏季負(fù)荷差距大。②排煙溫度高熱損失大、過?？諝庀禂?shù)高。③加熱爐結(jié)垢、淤積嚴(yán)重。④設(shè)備老化嚴(yán)重情況。

3 提效總體思路

統(tǒng)籌開展加熱爐提效項(xiàng)目，油田加熱爐結(jié)垢嚴(yán)重，應(yīng)定期對(duì)加熱爐煙管、火管清垢除垢處理，這樣能提高火管和煙管的換熱效果，降低排煙溫度，提高加熱爐效率，同時(shí)能防止火管局部過熱，延長(zhǎng)加熱爐使用壽命。更新老化加熱爐和燃燒效率低的燃燒器，開展加熱爐新技術(shù)研發(fā)，提升現(xiàn)場(chǎng)管理水平等幾個(gè)方面來降低排煙熱損失提升加熱爐運(yùn)行熱效率。

4 加熱爐節(jié)能提效措施

針對(duì)現(xiàn)薩北開發(fā)區(qū)加熱爐能耗大的問題，從以下四方面提出具體的提效措施：

4.1 優(yōu)化核減

根據(jù)開發(fā)預(yù)測(cè)及產(chǎn)量預(yù)測(cè)，對(duì)低效、低負(fù)荷、能耗大的加熱爐實(shí)施優(yōu)化運(yùn)行，同時(shí)結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，針對(duì)季節(jié)特性對(duì)加熱爐實(shí)施合理停爐，以提高加熱爐運(yùn)行熱效率，并在老區(qū)改造工程中繼續(xù)實(shí)施集輸油系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)整，取消低負(fù)荷率、老化嚴(yán)重、高能耗站所。

4.2 設(shè)備更新

對(duì)于運(yùn)行熱效率低、承壓件還可正常使用、通過清淤清垢或更換燃燒器無法使運(yùn)行熱效率提高到85%以上的加熱爐，可委托專業(yè)人員對(duì)煙火管、煙箱等處進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)其局部更新改造，情況嚴(yán)重考慮進(jìn)行大修，以此提高熱效率，降低天然氣能耗。

4.3 技術(shù)改造

近年來某采油廠結(jié)合老區(qū)改造、安全隱患治理、節(jié)能節(jié)水專項(xiàng)以及其他項(xiàng)目，對(duì)于一些運(yùn)行熱負(fù)荷不是很低、經(jīng)改造后熱效率可提高到85%以上的加熱爐進(jìn)行針對(duì)性地相應(yīng)技術(shù)改造，采取更新高效燃燒器、改造二合一加熱爐耐高溫材質(zhì)、涂刷加熱爐節(jié)能涂料等措施。

同時(shí)對(duì)現(xiàn)市場(chǎng)研發(fā)的新技術(shù)進(jìn)行試驗(yàn)應(yīng)用，例如新型一體化多功能燃燒裝置。該裝置是根據(jù)加熱爐排煙的含氧量變化合理控制燃燒器的過剩空氣量，實(shí)現(xiàn)與燃?xì)饬髁看?jí)聯(lián)動(dòng)控制調(diào)節(jié)空燃比，及時(shí)監(jiān)測(cè)加熱爐運(yùn)行過程的爐效與負(fù)荷率，可以進(jìn)行自動(dòng)空燃比連續(xù)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，爐管高溫檢測(cè)、爐效檢測(cè)。當(dāng)加熱爐發(fā)生超負(fù)荷、低爐效以及罐內(nèi)結(jié)淤結(jié)垢嚴(yán)重等狀況時(shí)，系統(tǒng)能自動(dòng)報(bào)警并實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)加熱爐的優(yōu)化燃燒，節(jié)能降耗。

4.4 運(yùn)行管理

為了更好的提升加熱爐運(yùn)行效率，在加熱爐運(yùn)行管理方面可采取常溫集輸及定期清淤清垢兩種提效措施，對(duì)在用加熱爐制定合理的清淤清垢周期，嚴(yán)格按照計(jì)劃執(zhí)行，及時(shí)清理加熱爐換熱面介質(zhì)側(cè)淤積物和垢質(zhì)，保持換熱面高效換熱，提高加熱爐運(yùn)行熱效率。加強(qiáng)加熱爐日常管理，保證加熱爐高效運(yùn)行，及時(shí)采取必要的措施，可以達(dá)到節(jié)能的目的。從加熱爐使用過程中看，調(diào)整設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，根據(jù)季節(jié)和外界環(huán)境確定加熱爐介質(zhì)出口溫度，保證加熱爐在經(jīng)濟(jì)合理的工況下運(yùn)行，可以達(dá)到節(jié)能的效果。

5 結(jié)語

為實(shí)現(xiàn)薩北開發(fā)區(qū)開源節(jié)流降本增效工作的有效推進(jìn)，降低薩北開發(fā)區(qū)整體天然氣消耗，將穩(wěn)步推進(jìn)加熱爐提效工作，不斷優(yōu)化完善加熱爐配套工藝技術(shù)，深化挖掘加熱爐提效措施，持續(xù)開展加熱爐方面提效技術(shù)研究。

[1]油氣田地面工程科技成果選編[G].赤峰：內(nèi)蒙古科學(xué)技術(shù)出版社.

[2]楊春.加熱爐運(yùn)行分析及改進(jìn)[J].石油石化節(jié)能，2015.

[3]孫忠輝.油田加熱爐能效限定及運(yùn)行綜合評(píng)價(jià)[J].石油石化節(jié)能，2013.

葛陽(1982- )，男，2004年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院石油工程專業(yè)，現(xiàn)任大慶油田設(shè)計(jì)院助理工程師，從事油氣集輸設(shè)計(jì)。