油田注汽锅炉操作参数对热效率的影响

注汽锅炉是油田热力采油过程中最主要的耗能设备,简要介绍了注汽锅炉的热工过程,在此基础上,运用VB6.0开发了注汽锅炉热力计算软件,并通过实例验证了计算的准确性,分析了注汽锅炉操作参数中排烟温度、注汽干度、配风量和空气过量系数4个因素对注汽锅炉热效率的影响.研究结果表明,注汽锅炉的热效率随上述4个因素的增大而降低,且排烟温度对注汽锅炉的热效率影响最大,注汽干度和配风量的影响次之,空气过量系数的影响最小.其中,排烟温度每升高20℃,锅炉热效率约下降1％.     

提高注汽锅炉运行热效率研究

根据油田注汽锅炉热平衡测算数据及结果分析,找出了其运行热效率低的原因。影响注汽锅炉运行热效率的主要因素是排烟温度和空气系数,测算分析表明,大部分注汽锅炉二者均超标。根据注汽锅炉特点提出了提高运行热效率的技术措施,即空气系数调节技术、化学清烟垢技术和烟气余热回收技术。工程应用表明,节能及经济效益显著。     

过量空气系数对燃煤电站锅炉热效率和脱硝的影响

建立模型研究过量空气系数对锅炉热效率和污染物控制的影响。结果表明,各工况下锅炉热效率最高时,对应不同的最佳过量空气系数。1 000MW超超临界机组负荷从550MW增加到950MW时,最佳过量空气系数从1.18增加到1.35。烟气温度和流量、排烟热损失和炉内对流换热均随过量空气系数增大而增大,锅炉热效率、NOx生成量、炉膛和火焰温度均随过量空气系数先增大后减小。较低负荷下维持一定程度偏大的过量空气系数不仅能提高锅炉热效率,还能增加烟气温度,维持SCR脱硝系统正常投运。     

工业锅炉热效率测试与火用效率测试对比分析

针对工业锅炉能耗高的问题,选取40台工业锅炉热效率和火用效率测试数据,并对测试数据统计分析,藉此研究影响工业锅炉效率的主要因素,探索节能减排的方向。研究表明:燃煤锅炉和燃气锅炉的火用效率分别为其热效率的3/10和1/3;影响锅炉火用效率的主要因素是燃烧和传热不可逆火用损失,对于燃煤锅炉2项损失之和占总火用损的84.76%,对于燃气锅炉2项损失之和占总火用损的92.20%;降低燃烧不可逆火用损失的有效途径是控制适宜过量空气系数、合理配风、减少漏风等,以提高炉膛温度;降低传热不可逆火用损失的有效途径是提高工质参数、控制负荷波动、避免低负荷运行。     

提高湿蒸汽发生器燃油热效率

孤东采油厂注汽锅炉热效率测试分析显示,在平均注汽干度70％情况下,平均吨汽耗油量达68kg,比胜利石油管理局下发的湿蒸汽发生器标准(Q/SL0128-88)中规定的65kg高出3kg,但平均热效率只有84.5％,造成注汽成本偏高.对两台锅炉的排烟温度、过剩空气系数等进行测试表明,锅炉排烟温度高、过剩空气系数大,雾化参数不匹配,是影响热效率低,进而导致吨汽耗油高的主要因素.采取以下方法提高燃油热效率:强制停炉清灰,安装给水预热器,定期更换对流段腐蚀和结垢严重的翅片管,有效降低排烟温度;优化风门开度、油阀开度、燃油压力,确定合理的过剩空气系数;确定合理油温、合理雾化压力、合理油压,从而确定合理的雾化压力参数.上述措施实施后,在平均注汽干度70％情况下,吨汽耗油量为64.2kg,平均热效率为86.68％,节省燃油382.8t,产生直接经济效益114.8万元.     

原油含水率增加对海上油田注汽锅炉运行的影响

受原油含水率增加的影响,海上油田注汽锅炉经常出现排烟温度升高、燃烧器结焦和换热管路腐蚀加剧等问题。为了保障海上油田注汽锅炉的运行性能,本文对锅炉积灰物和原油含水率进行了化验分析,本文以详细的计算和运行数据为依据,揭示了原油含水率升高对锅炉运行性能的影响规律。研究发现原油含水率增大后,Na⁺离子和Cl^-离子含量增多。盐分在换热管路上凝结后,加速了换热管道的腐蚀过程,并降低了换热管道的换热效率,进一步引起注汽锅炉排烟温度升高。当原油含水率增加至10%时,其低位发热量降低了9.7%,粘度增加了1.39倍,注汽锅炉排烟热损失增加了16.9%。     

提高注汽锅炉热效率配套技术研究及应用

1概述稠油开采过程中,锅炉燃料消耗占生产总成本的48%以上,因此降低锅炉能耗,提高锅炉热效率,是降低稠油开采成本的主要方向。新疆油田公司重油公司现有注汽锅炉78台,平均热效率为80.84%,通过82台次注汽锅炉的测试,注汽锅炉热损失主要有三项:排烟热损失占总热损失的90.5%～97.5     

基于MATLAB开发的锅炉蒸汽雾化喷嘴经济运行模板

注汽锅炉的燃烧雾化参数(主要包括油压、油温、雾化压力和火量)较多，不易找到一个比较理想的匹配值，造成原油燃烧不充分，消耗增加。针对以上问题，作者和项目组成员采用了先进的仿真软件matlab进行了锅炉经济运行模板的开发，根据工况调整运行参数，使锅炉在最佳工作区工作，提高锅炉的热效率。按照软件计算的结果匹配参数运行，注汽锅炉的热效率可达到88．58％以上，注汽锅炉系统效率提高了4．2％。     

超超临界锅炉热效率正反平衡模型的优化应用

针对1000 MW超超临界发电机组,建立锅炉热效率的正平衡和反平衡计算模型,定量分析负荷、过量空气系数和排烟温度等因素对锅炉实际热效率的影响规律。结果表明正平衡模型适用于稳态工况的计算,反平衡模型适用于非稳态工况的实时计算。研究中锅炉热效率在680 MW取得极大值。在高负荷下排烟温度和过量空气系数均远高于设计值,导致排烟热损失增大。调整风煤配比,合理降低高负荷下的过量空气系数,提升锅炉热效率0.3%,降低供电煤耗0.9 g/k Wh,单台机组提升经济效益272万元/a。     

冷凝式燃气锅炉的冷凝热回收研究

冷凝燃气锅炉由于充分回收了烟气中的显热和水蒸气的凝结潜热,使燃气锅炉的热效率大幅提高,而冷凝热的回收关键在于冷凝率,其与烟气的成分、排烟温度以及空气系数有关。从理论和实验上研究了排烟温度对冷凝率的影响,并对燃气锅炉进行了正反平衡测试。研究结果表明,天然气锅炉烟气中水蒸气的理论含量在15%～18.6%之间,随过量空气系数的增加而减少,冷凝率随排烟温度的降低而逐渐增加,同温度下低的过量空气系数有高的冷凝率。理论上全部回收冷凝热时,锅炉效率可以提升的极限值为10.74%,加装了翅片管式冷凝式二级节能器后,运行监测锅炉热效率提升5%。     

提高注汽锅炉排量研究

注汽锅炉是稠油热注开采的主要设备,也是热注工艺过程的能耗大户。基于某采油厂燃油注汽锅炉将燃料改为天然气,锅炉的运行蒸汽排量均较低,性能得不到充分发挥。为了提高注汽锅炉的效率,在当前运行基础上将排量提高10%,同时应用注汽锅炉蒸汽干度在线监测装置对锅炉的蒸汽干度等运行参数进行监控,提高锅炉效率,保证锅炉安全运行,降低锅炉运行成本。     

生物质与城市生活垃圾混烧特性的实验研究

针对城市生活垃圾与煤混烧发电方法经济效益较差的缺点,建立了生物质与城市生活垃圾混烧实验系统,测试了系统设计和运行中主要可控参数对炉膛温度和燃料燃烧效率的影响。结果表明:炉膛温度随一次风率和掺混质量百分含量的增大而增大,随过量空气系数的增大而降低;燃料燃烧效率随一次风率和掺混质量百分含量的增大而增大,随过量空气系数的增大,先增大后减小;当过量空气系数为1.7、掺混质量百分含量为15%、一次风率为75%时,炉膛温度为880℃,燃料燃烧效率为97.4%。     

1000MW超超临界锅炉热效率正平衡和反平衡模型分析

建立1 000 MW超超临界机组锅炉热效率的正平衡和反平衡计算模型,定量分析负荷和过量空气系数等因素对锅炉实际热效率的影响规律。结果表明:平衡模型相比正平衡模型更适用于非稳态工况的锅炉热效率实时计算。本案例的实际锅炉热效率低于设计值,且在高负荷下较大偏离设计值。实际锅炉热效率随负荷增加先增大后减小,在负荷680 MW时取得极大值。在高负荷下排烟温度和剩余氧气体积百分含量均远高于设计值,导致排烟热损失增大。合理降低高负荷下的剩余氧气体积百分含量和排烟温度,能提高锅炉热效率。     

不同峰值压力下压缩比对柴油机热效率的影响

应用三维数值模拟软件CONVERGE研究了压缩比变化对重型直喷柴油机燃烧和排放性能的影响,并在不同峰值压力限制下研究了压缩比耦合过量空气系数提高热效率的潜力.结果表明,当过量空气系数较低时,随压缩比提高,指示热效率呈现出先增加后降低的趋势,当压缩比为21.5时可获得最高指示热效率.提高缸内峰值压力可显著改善热效率,与原机相比,当缸内峰值压力为20 MPa、25 MPa、30 MPa时,指示热效率分别可提高2.2%、3.5%和4.3%,对热效率改善幅度最明显的压缩比方案分别为17.5、20.5和23.5.这表明高峰值压力应与高压缩比燃烧室匹配,才能获得更高的热效率提升.当过量空气系数较低时,其值变化对热效率影响较大,应以提高过量空气系数作为改善热效率的主要手段;而当过量空气系数较高时,相比于提高过量空气系数,提高压缩比改善热效率的效果更加明显.     

注汽锅炉系统用能分析及改进建议

建立了注汽锅炉系统及设备的能理平衡分析及火用分析模型,给出了评价准则及计算公式。根据测试数据对一在用的注汽锅炉系统进行了分析计算,给出了主要计算结果。本文完善了注汽锅炉的热力学分析方法,这为全面分析注汽锅炉的用能特性,提供了依据。     

国内油田注汽锅炉发展现状与分析

随着国内外稠油热采技术的应用以及油田注汽作业环境的变化,注汽锅炉也朝着大容量的车载和撬装化方向发展。介绍了国内几种典型的注汽锅炉和辅助技术的性能和特点,包括车载注汽锅炉、撬装注汽锅炉、超(超)临界压力注汽锅炉等。结合注汽锅炉的应用特点,分析了车载、撬装注汽锅炉需解决的关键技术难点,对超临界注汽锅炉的研制具有一定的借鉴意义。     

天然气锅炉烟气余热回收技术及应用研究

天然气锅炉烟气余热回收能够显著提高锅炉的热效率,节省能源降低排放。对天然气锅炉的烟气进行了分析并对不同烟气排放温度的热效率进行了计算,指出烟气的露点温度会随着过量空气系数的增大而降低;烟气排放温度在60℃以下时热效率增长迅速。对常见的冷凝式和热管式天然气锅炉烟气余热回收技术进行了研究,并分析了其优缺点。     

油田注汽锅炉技术改进的研究

上海四方锅炉厂于1984年以合作生产方式,引进了美国休斯敦系统制造公司生产的油田注汽锅炉制造技术。该锅炉系“亚临界小容量直流锅炉”,即锅炉压力很高,达18MPa,属亚临界压力,但容量不大,仅9.2吨/时和23吨/时,采用直流强制循环方式。由于锅炉生产的蒸汽直接注入油井,故俗称油田注汽锅炉。 多年生产使用表明该锅炉很适合油田野外工作,整体性强,且便于运输和搬迁。在亚临界压力下,能将出口蒸汽干度控制在x=80％左右,因而降低了对给水水质要求,并大大降低水处理费用。     

超超临界二次再热机组给水温度对机组经济性及安全性的影响分析

一定范围内提高给水温度可以降低汽轮机热耗率,但对锅炉的设计、运行以及热效率有一定影响。提高给水温度应综合考虑锅炉水冷壁的安全性、锅炉效率的变化以及对脱硝的影响。通过分析超超临界二次再热机组提高给水温度对汽轮机热耗率及锅炉热效率两方面的影响,发现超超临界二次再热机组的全厂热效率并不是随给水温度的提高而提高,而是存在一个全厂热效率最高的给水温度。由于机组所处环境条件、锅炉燃煤的差异,给水温度对发电标煤耗变化的拐点有所不同。同时受锅炉给水欠焓的限制,分析了超超临界二次再热机组锅炉可接受的最佳给水温度。     

给水温度对机组汽温及煤耗率的定量分析模型

为分析给水温度变化对火电机组煤耗和汽温的影响,进而指导机组的安全经济运行。基于微分理论、热力学方法和能量守恒原理,构建了火电机组给水温度变化对煤耗率和汽温特性影响的数学模型。以某电厂1台600 MW机组为例,选取2个不同工况进行计算。计算结果表明:随着给水温度的增大,排烟温度升高,锅炉热效率下降,汽轮机热耗率降低,而机组的发电标准煤耗率减小。此外,给水温度升高,在发电功率一定的情形下,机组的过热蒸汽温度和再热蒸汽温度降低。该模型计算量小,精度高,能够准确反映给水温度变化对锅炉热效率、汽轮机热耗率、机组煤耗率及汽温特性的影响,可为火电机组节能降耗的实施提供理论参考依据。