燃气锅炉节能技术应用

纪海澎（大庆油田有限责任公司天然气分公司）

燃气锅炉节能技术应用

纪海澎（大庆油田有限责任公司天然气分公司）

锅炉是油田生产中不可缺少的动力设备，它为油田生产提供了必备的动力，同时每年又消耗了大量的能源，做好锅炉节能就显得尤为重要。通过多年的实践工作，在没有尾部预热器的锅炉上排烟带走的热能是有回收价值的。安装节能器后测试，回收烟气余热可达6.68%。

燃气锅炉 高效节能器 烟气余热 回收效益

大庆油田有限责任公司天然气分公司油气加工九大队锅炉房是2002年扩建的，现有功率4.2 MW的SZS4.2-0.7/95/70-Y(Q)热水锅炉2台，功率4.0 MW的SZS4-12.5-Q蒸汽锅炉2台。这4台锅炉主要担负厂区和办公楼的采暖任务，锅炉设计排烟温度154℃，正常运行时排烟温度可达140℃，都没有装尾部预热器，140℃的排烟温度带走了很多热量，造成了燃料的浪费。经统计，2009年共消耗天然气燃料86×104m3。天然气按0.90元/m3计，年耗气费用约77.4×104元，在节能方面还存在很大的挖潜能力。

1 锅炉节能的主要措施

目前，油田燃气锅炉节能采取的主要措施有以下几种：

◇调整空气与燃料气的配比，使燃料气得到充分燃烧；

◇加强锅炉及采暖管网的保温，降低不必要的热损失，这是一般锅炉房常用的办法；

◇加强水处理，防止锅筒和炉管结垢，保持良好的传热效率；

◇燃煤锅炉采用尾部预热器，有的加空气预热器；

◇回收冷凝水中的热量；

◇采暖锅炉科学设计流程，使来回水具有合理的温差；

◇控制好采暖温度，做到即满足生产、生活需要又不会因温度过高而浪费能源。

2 测算烟气热量回收价值

燃料气燃烧过程中的化学反应为：

烟气中的汽化潜热[1]：天然气燃烧后产生的高位发热量是39.842 MJ/m3，低位发热量是35.906 MJ/m3，两者相差10.8%，如果能回收这部分热量，效益是可观的。

水蒸气降温放出的热量[1]：水的比热是4.2 kJ/(kg·K)，天然气的密度是0.717 4 kg/m3，每立方米天然气可产生1.6 kg的水，烟气从140℃降到60℃，有80℃的温差，可放出热量537.6 kJ，烟气中的水蒸气可放的总热量为4.419 6 MJ，占燃料气低位发热量的12.31%。

从上面的计算可以看出，烟气的热量是有回收价值的。

3 方案实施

锅炉原工艺流程和加节能器后工艺流程见图1和图2。

图1 锅炉原工艺流程

图2 锅炉加节能器后工艺流程

与仪表厂合作引用QY-R-6型高效节能器。该节能器额定换热功率152 kW，工作压力1.0 MPa，进口温度≤260℃；选用上海应达风机厂生产的CF-11型引风机，引风机流量4 995～6 640 m3，全压119～998 Pa；选用2台25SG3-25水泵，功率370 W，流量3 m3/h，一用一备。

测试对象为1#热水锅炉。

设备启动操作：打开一级节能器上循环水入口阀和出口阀，关闭锅炉循环水进水阀，打开软化水泵的入口阀和出口阀，打开二级节能器的软化水进、出口阀，按下按钮启动软化水泵，打开一级节能器烟道入口挡板，插入原烟道插板，启动引风机，检查底部排污是否畅通。停炉时的操作：按下软化水泵停止按钮，停软化水泵，关闭软化水泵进出口阀，关闭二级节能器上软化水进、出口阀，打开原锅炉循环水进水阀，关闭一级节能器循环水进、出口阀，按下引风机停止按钮，打开原烟道插板，关闭一级节能器烟道入口挡板。

测试参数：炉前燃料气压力0.02 MPa，机泵运转正常循环泵出口压力0.55 MPa，锅炉压力0.5 MPa，锅炉出口温度82℃，锅炉入口温度62℃。导通节能器流程，运行1 h后，测试一级节能器循环水入口温度62℃，出口温度63℃，二级节能器软化水入口温度28℃，出口温度46℃，二级节能器烟气出口温度68℃。

4 节能效果计算

一级节能器回收热量[2]：锅炉正常加温20℃，节能器使循环水提升温度1℃，1/20×100=5%。

二级节能器回收热量[2]：水泵效率80%，实际出水量2.4 m3/h，软化水温度上升18℃，每小时回收热量181 400 kJ，锅炉每小时实际消耗燃料气300 m3，每1 m3燃料气经二级节能器可收回热量604.67 kJ，占燃料气低位发热量的1.68%。

节能器总的节能效果为6.68%。

按每立方米天然气0.90元计算，1台水炉年耗气86×104m3，可产生5.17×104元的收益，远期效益按10年计算可产生51.7×104元的效益。

5 结论

从使用情况看节能效果是明显的。设计产品最好做成立式的，可少占空间，使烟气流动性更好。如果在大功率锅炉或蒸汽炉上使用，效果会更好。此外，应注意由于排烟温度低，可能会加快设备的腐蚀，需做好设备的防腐工作。

[1]辛广路.锅炉运行[M].北京:机械工业出版社,2004.

[2]姜湘山.燃油燃气锅炉及锅炉房设计[M].北京:机械工业出版社,2006.

10.3969/j.issn.2095-1493.2011.02.018

2011-04-11）

新疆石西油田︵摄影／桑圣江︶

纪海澎，2008年毕业于大庆石油学院，助理工程师，从事生产管理工作，E-mail：trqjihp@petrochina.com.cn，地址：大庆天然气分公司油气加工九大队，163511。