注气锅炉热损分析及降耗措施分析

黎增武

摘要：注汽锅炉是油田器企业在生产过程中，所必备的一种高耗量设备，其一般主要的燃料为天然气与原油。在其运行过程中，往往需要消耗大量的能源，如果不采取相应的降耗措施，则往往会使大量的能源被浪费。因此面对此类问题，针对注汽锅炉进行热损分析，并提出相应的降耗措施就十分重要。对于油田企业整体的经济效益与社会效益提升，都具有重要价值。

关键词：注气锅炉;热损分析;降耗措施

引言：

随着我国城市化进程不断提速，石油能源在人们生产生活中的重要性也逐渐提升，甚至已经成为了人们生产生活离不开的关键资源。基于上述原因，油田企业想要实现安全、平稳的生产，则往往需要考虑企业的绿色、长远发展问题，而加强对注汽锅炉热损的分析，并提出相应有效的降耗措施，是其中重要关键。

一、油田注汽锅炉热损分析

（一）排烟热损失

据相关调查研究显示，在油田注气锅炉的热量损耗过程中，排烟所产生的热损失，占据整个注汽锅炉热损的半成以上[1]。注汽锅炉本身排烟的温度便高，如果注气锅炉所使用的燃料是天然气，排烟温度往往会在180℃之下，如果以燃油作为燃料，则排烟温度通常会在240℃以下。因此，注汽锅炉本身所产生的热，往往不能存留，而是会以高温烟气的形式被排放。因此，大量的排烟热量也会在此过程中所示。不仅如此，随着高温烟气的排放，周边的大气环境也往往会受到影响。大气污染问题也会伴随注气锅炉热量的排放而严重。

（二）散热损失

注汽锅炉，本身作为高耗热设备，在运行时，其本身与周围环境相比，无论是锅炉还是热力管道，温度都会更高。在温度相对较低的地区，温度差会更为明显。周围环境与锅炉本体以及管道之间的温差越大，锅炉散热时的热量损失就越大。基于此前提，锅炉与周围环境出现温度差时，热量以辐射形式发散，最终热量进入周围环境，热量也在散热过程中损失[2]。

（三）燃料燃烧损失

燃料如果没有充分燃烧，往往也会造成注气锅炉的热损失问题。燃料的未完全燃烧，按照分类一般可以被分为机械未完全燃烧热损以及化学未燃烧损失。机械未燃烧损失，顾名思义，是由于锅炉本身的原因，致使在燃料燃烧过程中，一部分可燃燃料没有进行充分燃烧，进而使残余灰渣中会存在部分可燃物[3]。而化学未完全燃烧，则主要与燃料本身的特性、炉膛结构以及空气系数有直接关系。通常情况下，燃料的挥发性越高，过量空气系数越低，炉膛的容积越小，则化学未完全燃烧所形成的热损失就会越多。

二、降低锅炉散热损失方法

燃气锅炉排烟热损失以及散热热损失，会直接关系到注气锅炉的热效率。管路损失问题，往往也会造成锅炉热量损失，因此往往需要优化管路材料，做好保温措施。例如在生产实践中，选择保温效果更好的管路材料，能够使注气管道直管段表面温度下降，保温效果更好[4]。此外，排烟热损失主要表现在两个方面，一个是空气过剩系数，一个是排烟温度，而散热则主要体现在注汽锅炉的保温状况以及与环境温差等方面。

（一）降低注气锅炉烟量

注气锅炉的烟气总量，主要与助燃空氣量直接相关。在一般情况下，空气的供给量越大，剩余空气便容易携带注汽锅炉的大量热量流失于环境当中，在表征上，会表现为注气锅炉排烟量大的特征。空气剩余系数大，同样也会使注汽锅炉的排烟量增加，进而使得注汽锅炉的热损失增加。因此，基于上述原因，本文认为为了减少排烟热量的损失，应该在确保燃烧充分的基础上，适当的调整好空气过剩系数。同时还应该做好空气过剩系数实时监测，并利用烟气含氧分析仪，观察燃料是否充分燃烧。在燃烧充分的情况下，做好注气锅炉进风量控制，便能有效控制好排烟总量，并达到降能降耗的最终目的。

（二）降低注气锅炉烟温

注汽锅炉的对流段入口的水温过高时，热交换能力会显著下降，此时锅炉的烟温会明显升高，相应的，热量损失也会增加。因此，在实际操作中，应该严格做好对流段入口水温的控制工作，进而有效控制好排烟温度。在通常情况下，经脱硫处理后的天然气，作为燃料时，可以不考虑酸性气体问题的影响，因此可将燃气锅炉的入口水温控制在露点温度之下。

（三）锅炉清灰

锅炉炉膛中的烟气往往温度较高。因此可以被利用于来水加热当中，充分发挥锅炉节能效果。但是如果炉管长期受到烟气的冲击，烟气中的灰尘等物质会逐渐积着于对流管管壁之上，进而造成换热器效率的降低。烟气的最终利用率也无法达到预期，热量的损失也会明显增加。因此，作为技术人员，必须要做好锅炉对流段及炉管的定期清灰工作，并不断提升烟气的热交换能力，进而达成降低能耗，减少烟温的最终目的。锅炉清灰方法包括压缩空气以及喷砂等。

（四）锅炉酸洗

锅炉在经过长期使用后，还会出现结垢的问题，简单的清灰并不能真正对烟温的降低提供帮助。因此，对于锅炉炉管的结构问题，同样也需要进行专门护理。常用的结垢清理方式如化学清垢等，往往就能够满足锅炉除垢的需求。在经过除垢后，锅炉的传热效率会显著增加，热量损失问题也可得到明显改善。常选用的化学除垢方法为缓冲剂冲洗法，选用的为HCl、HF混合配酸溶液，清洗针对的主要为炉管内壁形成的盐垢。

三、结束语

综上所述，排烟热损失、散热损失、燃料未完全燃烧损失作为构成注气锅炉热损量中的主要一部分，通过精准控制排烟温度，减少排烟量，强化保温层材料性能，减少助热空气流失，有助于降低注汽锅炉热损量。本文从锅炉热量损失的原因入手，进行了排烟热、散热以及燃料燃烧三方面的分析，并针对性提出了相应的解决措施，对锅炉尾气排放及热量损失问题的实际解决，都有重要的现实意义。

参考文献：

[1]柯尔钦乎.试论海上油田注汽锅炉热损分析及降耗措施[J].中国石油和化工标准与质量，41（7）：2.

[2]陈德山，伍永巴依，董振，等.油田注汽锅炉的能耗分析及节能降耗措施[J].化工管理，2020（31）.

[3]姚晓刚.注汽锅炉的能耗损失与节能技术措施的思考[J].化工管理，2018，000（007）：63.

[4]王春刚.注汽锅炉排烟热损失的原因分析与对策研究[J].石化技术，2017，24（006）：25-25.