余热回收技术在注汽锅炉上的应用及效果

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某采油厂有固定注汽站5座，注汽锅炉9台，担负着全厂近300口稠油热采井的注汽任务。注汽锅炉在启动过程巾，每台年消耗原油4600t，全厂9台锅炉年消耗原油达4.14×104t，成本高；而对流段排烟温度高达649～760℃，却没及时回收，热损失大。同时，对流段内翅片管易积灰，且由于装置不易拆装的原因，清灰难度大，不彻底。为解决以上问题，降低成本，提高注汽锅炉的热效率。采油厂在21断块注汽站推广烟气余热回收技术，应用换热器装置，进行现场试验，见到了明显的效果。

1．回收装置的选用和相关技术参数

油田注汽锅炉对流段是烟气排出的唯一通道，为此，对流段内管束结构和布置要使传热系数最高，烟气压力降为最小，炉壳侧墙和管子的间隙应小于6mm，不能过大。为此，采油厂选用了余热回收装置。它采用了强化传热元件，不仅可以使烟侧的受热面积大大增加，同时，可以使烟气流经针形管表面时形成强烈的紊流，起到提高热效率和减少烟灰积聚的作用。另外，它有一套白动喷淋吹灰装置，可以减轻操作人员的劳动强度。同时延长对流段水洗的间隔时间，使注汽锅炉一直能保持在高效率下运行，可以加强其经济适用性。

2．回收装置的结构及现场安装机理

(1)结构简介。余热回收装置由上、下联箱、壳体、热管组及吹灰装置组成。

(2)安装机理。安装时将注汽锅炉对流段的烟箱提高，把该余热回收装置安放在对流段的出口。同时，将原给水系统加以改进，即让3D-G23/20.5型柱塞泵前温度为常温(25℃)的给水先经过换热器的进口，在换热器内加温到40～50℃后，经其出口再流过柱塞泵。

3．注汽过程中的应用及效果分析

(1)现场应用。21断块注汽站开始安装烟气余热回收装置，在对B21-4X9、B2110 16、B21- 2 -16等10口井的注汽过程巾进行了现场试验。该站两台注汽锅炉7月以前平均运行400h后，积灰厚度能达0.8mm，且有片状的结焦物，此时清灰一次。在应用余热回收装置后，为检验运行效果，保证了同样的注汽参数。经过同样的运行时间，打开对流段侧板检查清灰情况；检查燃料原油的消耗量；试验自动喷淋装置的应用效果。

(2)确立试验过程中的注汽参数。每次注汽锅炉启运后，为保证对效果的检验，必须使注汽参数在相同的条件下：注汽干度为70%;运行时间误差为96h;烟气中CO含量为8%～12%；烟气中C02含量为小于0.8%。

(3)效果分析。21断块注汽站共注汽10井次，注汽锅炉运行1068h。该余热回收装置每小时可以将柱塞泵进口水温提高约25℃，按照蒸汽吸收的热量相当于高压注汽锅炉提高了4%的热效率。积灰程度和清灰的次数都比以前降低了。从运行效果看，安装余热回收装置后，注汽锅炉的每月消耗油量684t;而应用余热回收技术前，注汽锅炉每月的耗油量是713t，相当每月可以节约燃料原油29t，按每吨1500元计算，则每月可节约费用4. 35万元。应用该技术前，注汽锅炉每运行400h左右，则对流段的积灰可以达0. 8mm;而应用该装置后，即注汽锅炉运行到396h后，检查积灰情况，发现此时对流段的积灰厚度只有约0. 2mm，而10口井全部注完，当注汽锅炉运行到1068h，检查积灰，灰尘总厚度才约0.4mm，见不到片状物附在炉管。降低了对流段积灰厚度。此时，应用了自动喷淋吹灰装置，效果良好，对流段的灰尘清除彻底，减轻了职工的劳动强度。