提高热采锅炉效率的技术措施

盖　轶（冷家油田开发公司注汽作业区，辽宁盘锦 124010）

提高热采锅炉效率的技术措施

盖轶
（冷家油田开发公司注汽作业区，辽宁盘锦 124010）

我国对高温高压蒸汽热采重油的使用历史已经有十几年，在这段时间当中，热采工艺在我国石油工人的努力下，在不断地发展和改进，而且也取得了较好的成绩，为我国的建设事业做出了很大的贡献。本研究基于此，主要探究提高热采锅炉效率的技术措施，希望做的内容能够给相关领域提供有价值的参考。

热采锅炉；工作效率；技术措施

1　总述与分析

提高热采锅炉的效率，需要对注汽锅炉所存在的不足进行分析，同时做好相关的锅炉设计，病毒和制造单位进行洽谈，以此来提出改进的要求和设想。对于热采锅炉来说，其主要应用到亚临界压力，在这样的高压下和（9.2t/h-23t/h）的小容量、较低的水质要求之下，通过采用卧式布置和开式强制流动的方式是一种比较合理的设计方案。但是从各部分的部件具体结构的分析来看，特别是从高效节能的角度来考虑，这种设计还有很多方面值得改进，本研究据此，制造设计了辐射段采用模式水冷壁的方式，并对其对流段采用肋片管等多管组并联运行的方式设计出了一种新型的锅炉，以此来提升其热采锅炉的使用效率，再次分别将这两项技术进行简要的叙述。

2　提高热采锅炉效率的辐射段技术措施分析

分析原锅炉的辐射段，它的外面是一个圆柱形的外壳体，内壁敷设着很厚的折叠式的硅酸铝纤维毯，里面是沿着周围布置着光管蛇形管的受热面。比如说23t/h，管子Φ89×12；节距152mm，管子中心至硅酸铝内壁距离为84.5mm，这便是锅炉炉膛，燃烧重油时，其理论燃烧温度可达1 800℃，炉膛火焰中心温度也可达到1 500℃左右。这样的高温辐射通过光管水冷壁之间的间隙，可以直接的辐射到炉墙之上，那么通过硅酸铝纤维毯表面的温度，能够对外壳表面的温度进行提升，就增加了锅炉散热的损失[1]。

采用膜式水冷壁，也就是通过两个管子和管子之间的扁钢进行焊接，使其成为一连续壁面，这种连续的膜式壁可在自动生产线上生产。我们用这种膜式水冷壁做成多边形腔体，是一个全密封的，能承受一定内压的多边形柱体。它就是膜式水冷壁辐射段-炉腔，由于它是全密封的，重油在炉膛内燃烧，高温烟气的辐射段全部辐射到管子和扁钢上，而整个膜式水冷壁受到管内水或汽水混合物的冷却，确保其安全运行，而膜式水冷壁的外侧温度只略高于汽水混合物的饱和温度（对21MPa 23t/h锅炉约400℃）。我们只需在其外侧敷设较薄的保温材料，便可确保护板外壁温度低于50℃的要求。

原锅炉辐射段的光棍儿主要是通过管架和管架座进行固定的，它主要是固定在圆筒之上，而管架和管架座暴露在高温的炉膛之内，所以只能采用耐高温抗氧化的奥氏体合金钢Cr25Ni12，但其价格较为昂贵。通过对膜式壁的应用，固定和支撑膜式壁是在其外侧，不与高温烟气接触，普通碳钢就可以了。

而膜式水冷壁结构不能采用Φ89×12这种大直径管子，为了更大程度地增加经济效益，针对的减少高压钢管等用材，可以采用了Φ51×7的管子，为确保辐射段两端的质量流速，必须采用多管组并联系统，23t/h锅炉采用4个管组并联[2]。

多管组并联系统与单管组的直流锅炉系统，在水动力等诸多方面要复杂很多。必须考虑各管组的水力不均匀性和热力不均匀性等许多问题。所以在设计时，需要首先考虑各管组在结构上的一致性，做到其局部阻力和摩擦阻力基本相同。考虑到热力不均匀性的客观存在，并且使这种不均匀对各管组的影响均匀存在。设计中还考虑了膜式水冷壁整体热膨胀和相邻各管间的热膨胀影响，考虑微正压燃烧给膜式壁带来的影响，如何确保各管组工质引入和引出时流量的均匀性，管间脉动的可能性，以及管壁温度等问题，都必须进行必要的核算和安排。

膜式水冷壁的采用也为锅炉检修和清洗创造了有利条件。炉膛是全部由钢管和扁钢包覆起来的，高压水枪冲洗或铲除结渣，都不与耐热保温材料接触，不会对炉墙有任何损坏。冲洗对流段的污水，也可汇集到辐射段水冷壁内一起排掉。我们认为多管组的结构形式，不只是为应用膜式水冷壁而采用，而是适应锅炉容量增大的必然措施。如果在集中注汽量较大容量的注汽锅炉，譬如100t/h锅炉，配以等干度分配器，就可以抵4台23t/h锅炉，无论从投资和运行成本都是经济的。而这种锅炉必须采用多管组并联运行。

3　提高热采锅炉效率的对流段技术措施分析

原锅炉的对流段主要采用东莞然后指导方式进行，管外面是连续的螺旋圆形肋片，为错列的进行布置。其使用的优点主要是加大烟气的侧换热面积，确保整个对流段更加的紧凑。错列布置也提高了对流放热效果。但是，连续的螺旋肋片易积灰，错列布置使吹灰和冲洗变得较困难。所以，本研究设计的对流段和辐射段一样，减小管径，采用多管组并联运行。在水动力等方面，也与辐射段一样加以考虑，只是对流段内是单相介质，更安全可靠，23t/h锅炉采用Φ51×8管子，3个管组并联运行。管子外侧采用H型肋片，这种肋片管同样在自动生产线上制造。运行时不易积灰，肋片管采取顺列布置，便于吹灰和冲洗。

[1] 亓磊，张生凯，陈华，等.提高锅炉热效率方法的探索与研究[J].莱钢科技，2016，14，（03）：41-42.

Some Technical Measures to Improve Efficiency of Heat Recovery Boiler

Gai Yi

My high temperature and pressure steam for thermal recovery of heavy oil usage history has been 10 years，during which time，the thermal recovery process in the efforts of oil workers，in constant development and improvement，but also achieved good results for China's construction industry to make a significant contribution.In this study，based on this，it is to explore to improve the heat recovery boiler efficiency of several technical measures，hoping to make the content can provide valuable reference to the relevant fields.

heat recovery boiler；efficiency；technical measures

TK227

B

1003-6490（2016）03-0047-01

2016-03-29

盖轶（1970—），男，新疆克拉玛依人，工程师，主要从事热注工作。