前言：寻找写作灵感？中文期刊网用心挑选的油田注汽锅炉系统节能技术浅析，希望能为您的阅读和创作带来灵感，欢迎大家阅读并分享。
摘要：随着我国经济的高速发展，对能源的需求日益增加，石油作为流动的血液，在我国能源结构中占有重要比重，随着常规油气田的开采殆尽，稠油的开发利用逐步受到重视，注汽锅炉作为稠油开发中一种重要的设备，同时也是耗能巨大的设备，稠油开采中通过注汽锅炉节能技术的应用，可以极大地节约开采成本，降低能源消耗，因此，分析了注汽锅炉中应用的各种节能技术，为稠油的开发提供技术指导。
关键词：注汽锅炉；节能技术；效率
稠油作为石油中的一种，在石油总储量中占有重要比重，因其含有大量的胶质和沥青，因此粘性极大，粘性极大的稠油不利于使用常规方法进行油气的开采。为了降低稠油的粘性，提高稠油的采收率，可以采用注汽锅炉产生海量的水蒸气注入到油层中，从而降低稠油的粘度，提高稠油的采收率，但是，注汽锅炉因为耗能严重，需要大量的能量来支撑，极大的降低了稠油开采的经济效益，所以，通过对注汽锅炉进行节能降耗可以极大的提高稠油开采的经济效益[1]。
1注汽锅炉的能耗特征
1.1燃料不充分燃烧的损失
注汽锅炉中燃料的不充分燃烧主要是两种形式的不充分燃烧，一种可以归结为化学未充分燃烧，由于燃烧后烟气中含有未充分燃烧殆尽的气体而造成未充分燃烧，这是因为注汽锅炉一般采用天然气或者原油直接作为原料，由于燃料本身的挥发性，过量空气系数小及燃炉容积小的因素，造成燃料不能充分燃烧，造成大量的燃料的浪费，热量不能充分利用。另一种是机械未充分燃烧，这主要是注汽锅炉中排出的燃烧废弃物中含有大量的未燃烧充分的碳，以及未充分利用大量热量。在油田注汽锅炉系统中不涉及到煤炭燃烧，因此，油田注汽锅炉中机械燃烧几乎可以忽略不计，化学不充分燃烧造成了大量能量的损失。
1.2注汽锅炉排烟造成的能量损失
锅炉向外排放的气体一般是高温气体，这部分气体带走了大量的热量，而造成热量的巨大浪费，注汽锅炉在以原油作为燃料时，一般将排烟温度设定为小于240℃，而以天然气为燃料时则设定为180℃，这一温度均高于正常的室温温度，因此造成热量的极大损失，同时也对周围环境造成一定的影响。根据前人研究表明，油田锅炉中产生的能量中有一半以上的热量是借助排烟散失在空气当中，严重地降低了注汽锅炉的能量利用效率[1]。
1.3油田注汽锅炉本身的散热
油田注汽锅炉系统在运行过程中由于保温措施低效造成锅炉及输送蒸汽的管道等设备的温度明显高于环境的温度，特别是冬季寒冷的东北地区，锅炉及热力管道与周围环境之间存在着极大的温差，使得热量更加容易向周围环境扩散，造成热量的极大浪费。
2油田注汽锅炉系统中的节能技术
2.1降低排烟温度，充分利用余热
油田注汽锅炉中排烟造成了大部分热量的损失，因此通过利用节能减排措施可以有效地降低能量的损失，这些节能减排措施主要包含以下三项：复合相变换热技术、优化锅炉的对流段、优化注汽锅炉燃料类型。复合相变换热技术主要是通过对排烟装置进行改造，采用复合相变换热装置对冷水进行加热直至变为水蒸气，而后利用水蒸气加热注汽锅炉系统中的供给水，通过多级循环逐步将排烟温度降低，可以明显的提高能量的利用率，降低排烟温度。优化锅炉的对流段主要是通过对锅炉尾部烟道中对流段的结构进行优化，当高温烟气流经尾部时，通过烟气的余热给锅炉水升温，从而提高烟气热量的利用效率，进一步降低烟气的温度。优化注汽锅炉系统的燃料类型是因为由于油田利用燃油的便捷性，油田中大多数注汽锅炉均采用原油作为燃料，而相比其它燃料，产生相同热量的所需原油花费更大，同时以原油作为燃料会产生更高温的烟气，造成更大的能量损失，因此可以通过优化注汽锅炉燃料比如采用天然气或者油气混合物来降低花费同时降低排烟温度。需要注意的是在使用天然气作为油田注汽锅炉的燃料时，一定要防止天然气压力急剧变化或者燃气泄漏等情况的发生，这时就需要为注汽锅炉安装压力报警装置，能够在锅炉中天然气的压力过低或者泄漏时及时报警并关闭燃气阀，防止爆炸或者更严重的安全事故。当使用油气混合燃料时，需要对锅炉的结构和控制系统进行改造，并增加高压报警系统，避免燃料的过度燃烧产生过热的蒸汽，避免热量的浪费并降低了燃料消耗的花费和过高的排气温度。
2.2高温红外辐射涂料技术
随着锅炉温度的不断升高，当炉内温度达到650℃时，辐射段内将以辐射的形式传热，因此可以通过提高辐射段表面的辐射率来提高热量的辐射效率，因此，可以采用高温红外辐射涂料技术，当高温红外辐射涂料涂在锅炉的辐射段时，可以将辐射段陶瓷纤维表面的辐射率提高一倍以上，这是因为高温红外涂料中含有一定的强辐射材料，高温状态下可以产生红外波，使得加热的水分子产生阶跃，此种情况下，可以使得给水受热均匀，升温快，节约燃料，同时提高燃料的利用率。
2.3燃油雾化技术
燃油雾化技术主要是为了提高燃料的利用效率，它是将莫尔液当作催化剂，使其在高温时与燃料气体充分混合，通过催化剂的催化作用，加大燃料气分子之间的距离，使其变得更加蓬松，从而增加燃料与助燃剂的接触面积，使得燃料更加充分的燃烧，并可以减少积碳、结焦化物的生成，提高注汽锅炉排管的传热系数，从而提高燃料的利用率和燃料热量传递效率。
2.4空气预热装置及附属设备
为了提高高温烟气利用率，通常利用烟气预热来加热锅炉的给水，可以很好地利用余热，降低热量的浪费，而一些企业为了充分利用油田污水，向锅炉中回注污水，受制于柱塞泵给水温度的限制，不能进一步提高预热的利用效率，因此，将排烟预热助燃的空气，可以进一步提高烟气预热的利用效率，降低排烟温度[2]。
2.5气凝胶炉体降温技术
气凝胶炉体降温技术主要是凝胶失去大部分溶剂后，凝胶会形成大量的纳米级别的气孔，成空间网格分布，当热流体的热量经过以气凝胶密封的炉体散热时，流体就好比走进了成千上万的迷宫一般，热量的散失极其缓慢，极大降低了热量的损耗，保证炉体处于高温状态，提高了热效率。
2.6高铝纤维定型绝热砖砌筑技术
高铝纤维定型绝热砖砌技术是利用耐高温胶等材料将高铝纤维小块粘接在锅炉炉壁上，来隔绝热量散失，其实质是将其当作绝热层附属炉壁内部，因其具有密度大、抗冲刷能力强、当作隔热层薄等特点，可以为炉内燃料燃烧和热量辐射提供足够的空间，同时隔绝热量的散失[3]。
2.7新型清灰技术
油田注汽锅炉在燃烧的过程中不可避免的产生大量的灰尘，而过多灰尘的存在不仅严重影响锅炉的使用寿命，同时也降低了锅炉燃烧效率和热量向给水的辐射效率，通常的方法是利用高压水枪或者锅炉内自身含空气等方式进行清灰作业，但是往往效果不好。因此，应引进更加有效科学的清灰技术进行清灰作业，比如可以通过对灰尘进行化学成分的分析，借助于化学方法清理灰尘等。通过锅炉的清灰可以提高锅炉热量的利用效率，降低成本。
3结语
稠油作为油气田开采中难度大、投资高额的一种石油资源，而油田注汽锅炉作为稠油开采中重要的设施，具有不可替代性，但是为了降低稠油的开采成本，可以通过对注汽锅炉系统进行节能改造。全面地应用现代化节能技术，可以有效地降低锅炉的燃烧成本，提高热能的利用效率，降低稠油的开采成本。
参考文献
[1]王伟.试论油田注汽锅炉系统节能降耗改进措施[J].化工管理，2018（36）：160-161.
[2]崔志强，王春华，陈泽弘.油田注汽锅炉的节能技术研究进展[J].工业炉，2015，37（2）：15-18.
[3]靳虎群.油田注汽锅炉节能措施探析[J].化工管理，2015（11）：209.
作者:庞博 单位:中石油辽河油田分公司高升采油厂
