SAGD百吨锅炉工艺流程

申海燕(中油辽河油田分公司曙光采油厂热注作业一区,辽宁 盘锦 124109)

SAGD百吨锅炉工艺流程

申海燕(中油辽河油田分公司曙光采油厂热注作业一区,辽宁 盘锦 124109)

本文针对SAGD百吨锅炉工艺流程偏流情况进行原因分析，并提出解决措施和方案，为其他多管流程锅炉偏流问题提高工程经验，同时预防锅炉偏流造成的安全隐患。

SAGD；注汽锅炉；对流段；换热器；辐射段

曙光采油厂热注作业一区SAGD1#站于2008年底建立，是一个为SAGD开采服务的大型热注站，现有4台蒸发量为50吨和1台蒸发量为100吨的注汽锅炉，年注气量在百万吨左右。在锅炉设备运行5年多的过程中，通过摸索与实际情况的结合，发现SAGD注汽锅炉工艺流程有许多需要进一步完善和改进的地方，以便于锅炉设备更安全稳定高效的运行。

1 研究内容

SAGD1#站5#注汽锅炉是中国石油天然气第八建设公司生产的，型号为YZG100-14-H，其设计额定蒸发量为100t/h，额定压力14.1MPa，蒸汽干度为80%，热效率＞85%，蒸汽温度337℃，是卧式直流锅炉，它的辐射段、对流段以及换热器采用了四路直管水平往复式排列结构。锅炉供水采用两台柱塞泵，汽水流程如图。

站外来曙五联清水→站内软化→软化水罐→除氧→加压→去1#计量接转换热站与采出液进行换热→柱塞泵→与汽水分离器分离水换热升温→注汽锅炉加热→在汽水分离器内分离出蒸汽中水分产生高干度蒸汽→注汽干线→蒸汽计量点计量、分配→注汽支线→注汽井口

1.1 研究设备存在的问题

通过5年多的设备运行，5#注汽锅炉存在以下几点需要改进完善的地方。

（1）锅炉对流段、辐射段及换热器采用四管路流程，存在水汽偏流情况，而工艺流程温度、压力采集点只是在汇总管路采集信号。温度、压力采集点明显偏少，当四路流程偏流，温度压力发生变化时，无法跟踪发现。

（2）对流段出、入口总管在一侧，造成四路流程中，远端的两路流程与近端的两路流程，管路总长度偏差大，远端流程阻力大于近端流程，直接导致对流段四路流程偏流。

（3）5#锅炉运行过程中，由于柱塞泵出口炉水直接去高干度汽水分离间的换热器进行换热，锅炉本体蒸汽换热器为投用，本体蒸汽换热器入口阀门关闭，造成本体蒸汽换热器内外管单向压差大，存在换热器内管壁变形损伤的隐患。

（4）锅炉由两台柱塞泵供水，当一台柱塞泵出现故障，流量降低而未达到报警时，容易造成两路流程偏流，出现过热情况。

（5）对流段翅片管积灰不均，容易造成对流段烟气偏流，四管流程受热不均匀，受热强的管束产生的蒸汽多，因而流动阻力就大；为了达到压力平衡，受热强的管束流量必然减少，这样就更加影响流量的不均。四流程热偏差的存在，严重影响了锅炉的安全运行，长时间会造成炉管结垢，传热恶化，出现爆管等事故。

1.2 工艺流程改进

针对以上五点情况，对5#锅炉对流段出口四管路流程温度进行测量采集运行数据，在测量中发现，对流段出口远端与近端的两路流程温度差最高时达到100℃，存在流程偏流情况。结合实际情况研究，对锅炉工艺流程进行改进，消除五点隐患。

（1）增加工艺流程温度、压力采集点，同时对四管路流程进行数据采集监测。

（2）增加锅炉预报警，对两个柱塞泵出口流量及四管路流程参数设定预报警管理。

（3）对流段入口流程进行改造，使对流段四管路流程长度相同。

（4）将锅炉本体换热器从锅炉水汽流程中切除，炉水不在通过锅炉本体换热器。

2 现场应用及效果分析

对5#锅炉实施4项改进后，两个柱塞泵发生流量偏差时，能及时得到调整，锅炉工艺流程流量偏差减小，四管路流程受热均匀，各管路流程间压差降低，锅炉四管路流程温差最大为20℃，锅炉炉膛压力由原来的1KPa降低到0.4KPa。四管路流程参数能及时监测，锅炉各项参数正常运行得到保障。

3 经济效益分析

SAGD1#站5#锅炉工艺流程改进，是为了消除安全隐患，预防爆管事故的发生。发生爆管事故直接经济损失就在40万元左右，维修需要20天左右，间接影响SAGD注汽量4万方左右，合计总共影响经济效益在450万元左右。

4 结语

完整的工艺参数采集点、完善的工艺数据监测以及完备的预报警系统是避免设备安全事故发生的保障，是进行工艺流程改进、消除安全隐患的基础。