轮南作业区加热炉提效技术改造
2015-01-03孙仁龙张侃毅赖德贵董占元新疆石油勘察设计研究院有限公司
孙仁龙 张侃毅 赖德贵 董占元 新疆石油勘察设计研究院有限公司
轮南作业区加热炉提效技术改造
孙仁龙 张侃毅 赖德贵 董占元 新疆石油勘察设计研究院有限公司
加热炉是油气田生产中广泛使用的加热设备,目前塔里木油田加热炉耗气量占总耗气量的35.2%,加热炉使用过程中存在耗能高、负荷率和热效率偏低等问题,未达到中油股份公司加热炉(锅炉)热效率的要求。结合塔里木油田轮南作业区加热炉存在的实际情况,开展了加热炉提效技术研究,通过应用烟气余热回收技术、空气预热技术及采用全自动电子比例调节式燃烧器,提高加热炉运行水平,实现了节能降耗。
塔里木油田;加热炉;烟气余热回收;空气预热;全比例调节燃烧器
1 项目背景
(1)天然气处理站400×104m3原稳装置的8 MW导热油炉排烟温度为258℃,热效率为82.5%,负荷率40%,耗气量323.1×104m3/a(标况)。
(2)天然气处理站40×104m3天然气处理装置的1 500 kW导热油炉排烟温度为250℃,热效率为85%,负荷率113.3%,耗气量170.9×104m3/a(标况)。
(3)轮南作业区井口加热炉共计13台,平均热效率70.6%,单井加热炉负荷率14.5%,耗气量16.5×104m3/a(标况)。
天然气处理站8 MW导热油炉和1 500 kW导热油炉热效率测试结果见表1。
按照《石油工业用加热炉能效限定值及能效等级(GB24848—2010)》中加热炉节能评价值的要求,轮南作业区加热炉能效测试具体分析见表2。
表1 轮南作业区天然气处理站加热炉热效率测试结果
2 加热炉提效改造对策
一般加热炉提效主要从以下方面考虑[1]:
(1)更新低效高耗加热炉。
(2)配套节能型高效燃烧器。
夹逼定理常用于求数列极限中的无穷和的极限问题。若和的各项为分式,且各分母不同(但为等价无穷大),则可以通过各项分母的放缩(保持等价性)以形成公分母,达到通分化简的效果,再用夹逼原理求极限。
(3)配套辐射定向吸热节能技术。
(4)加热盘管清垢防垢技术。
(5)加热炉余热回收技术。
本次改造将从3个方面进行:
(1)对于8 MW导热油炉,在真空加热炉尾部安装烟气余热冷凝器装置。
表2 轮南作业区加热炉能效测试分析
(2)1 500 kW导热油炉采用高温热风型燃烧器替换原有燃烧器,安装空气预热器。
(3)单井加热炉燃烧器更换为全自动电子比例调节式燃烧器,并进行相应控制系统改造。
3 加热炉提效改造实施
3.1 8MW导热油炉余热回收改造
天然气处理站内的清水换热器E-701热源为8 MW导热油炉导热油,此次在真空加热炉尾部安装烟气余热冷凝器装置,使清水进入烟气余热冷凝器装置与高温烟气进行换热,不再需要8 MW导热油炉提供热源,从而减少了燃气用量。
烟气冷凝器装置材料采用翅片高效换热技术制作,设备内部与烟气接触的碳钢部分采用航天部高级陶瓷防腐漆处理,下部设置有冷凝水收集器,可以有效收集烟气冷凝水,杜绝冷凝水倒灌加热炉。烟气冷凝器主要技术参数见表3。改造后烟气冷凝器节能率见表4。
表3 烟气冷凝器主要技术参数
表4 烟气冷凝器节能率测试
3.2 1500 kW加热炉余热回收改造
采用高温热风型燃烧器替换原有燃烧器,安装空气预热器加热进炉的空气,再回炉助燃。利用烟气热源进行热交换,以提高加热炉进风温度,强化和促进燃烧。改造完成后,加热炉排烟温度由250℃降至150℃,可使助燃空气温度由20℃提升至125℃。空气预热器节能率测试数据见表5。
表5 空气预热器节能率测试
3.3 井口加热炉燃烧器更换
单井加热炉燃烧器更换为全自动电子比例调节式燃烧器,并进行相应控制系统改造,改造完成后13台井口加热炉热效率将从目前的70.6%提高至86%,额定节气量达到2.7×104m3/a(标况)。
4 结论
(1)安装烟气余热冷凝器装置后,8 MW导热油炉节气率8.6%,额定节气量31.5×104m3/a。
(2)采用高温热风型燃烧器替换原有燃烧器,安装空气预热器后,1 500 kW导热油炉额定节气量9.2×104m3/a。
(3)13口单井加热炉燃烧器更换为全自动电子比例调节式燃烧器,并进行相应控制系统改造,改造完成后额定节气量能够达到2.7×104m3/a。
[1]王录军,周学军,雷钧,等.长庆油田加热炉提效途径探讨[J].石油工业技术监督,2014(8):4-6.
(栏目主持 李艳秋)
10.3969/j.issn.1006-6896.2015.9.003
孙仁龙:助理工程师,2012年毕业于西南石油大学化学工程与工艺专业,主要从事炼油化工、油气田地面工程设计。
2015-04-19
(0990)6846920、243432159@qq.com