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,采油厂选用了青岛华腾电力设备有限公司生产的ZG-23C针形管余热回收装置。它采用了针形管强化传热元件,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。ZG-23C针形管余热回收装置由上、下联箱、壳体、针形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℃)的给水先经过针形管换热器的进口,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。2000年7月,孤岛油田渤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2000年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ZG-23C针形管余热回收装置后,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。从2000年7月至2001年9月,渤21断块注汽站共注汽10井次,注汽锅炉运行1068h。该针形管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,安装针形管余热回收装置后,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,在2001年1月即注汽锅炉运行到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。
4、结论
(1)余热回收技术应用后,提高了锅炉热效率,创造了一定的经济效益,节能效果明显,说明此技术在注汽锅炉上的应用是成功的。
(2)该项技术的应用,使注汽锅炉对流段的积灰强度减小了;增加了自动喷淋吹灰装置,减轻了职工的劳动强度,有一定的社会效益。
(3)该项技术投资少,不到1年的时间即可收回设备的投资费用,见效快,且施工艺简单,是一项实用的节能技术。