油田注汽锅炉系统节能降耗改造前景分析
油田注汽锅炉的能耗分析与节能对策分析
油田注汽锅炉的能耗分析与节能对策分析发布时间：2022-01-21T07:31:50.608Z 来源：《中国科技人才》2021年第29期作者：王新钢[导读] 油田注汽锅炉中机械燃烧几乎可以忽略不计，化学不充分燃烧造成了大量能量的损失。
新疆油田分公司重油开发公司供汽一联合站摘要：稠油作为石油中的一种，在石油总储量中占有重要比重，因其含有大量的胶质和沥青，因此粘性极大，粘性极大的稠油不利于使用常规方法进行油气的开采。
为了降低稠油的粘性，提高稠油的采收率，可以采用注汽锅炉产生海量的水蒸气注入到油层中，从而降低稠油的粘度，提高稠油的采收率，但是，注汽锅炉因为耗能严重，需要大量的能量来支撑，极大的降低了稠油开采的经济效益，所以，通过对注汽锅炉进行节能降耗可以极大的提高稠油开采的经济效益。
关键词：油田；注汽锅炉；能耗；节能；对策1.注汽锅炉的能耗特征1.1燃料不充分燃烧的损失注汽锅炉中燃料的不充分燃烧主要是两种形式的不充分燃烧，一种可以归结为化学未充分燃烧，由于燃烧后烟气中含有未充分燃烧殆尽的气体而造成未充分燃烧，这是因为注汽锅炉一般采用天然气或者原油直接作为原料，由于燃料本身的挥发性，过量空气系数小及燃炉容积小的因素，造成燃料不能充分燃烧，造成大量的燃料的浪费，热量不能充分利用。
另一种是机械未充分燃烧，这主要是注汽锅炉中排出的燃烧废弃物中含有大量的未燃烧充分的碳，以及未充分利用大量热量。
在油田注汽锅炉系统中不涉及到煤炭燃烧，因此，油田注汽锅炉中机械燃烧几乎可以忽略不计，化学不充分燃烧造成了大量能量的损失。
1.2注汽锅炉排烟造成的能量损失锅炉向外排放的气体一般是高温气体，这部分气体带走了大量的热量，而造成热量的巨大浪费，注汽锅炉在以原油作为燃料时，一般将排烟温度设定为小于240℃，而以天然气为燃料时则设定为180℃，这一温度均高于正常的室温温度，因此造成热量的极大损失，同时也对周围环境造成一定的影响。
根据前人研究表明，油田锅炉中产生的能量中有一半以上的热量是借助排烟散失在空气当中，严重地降低了注汽锅炉的能量利用效率。
锅炉行业分析报告
锅炉行业分析报告锅炉是工业生产中用来产生蒸汽或热水的重要设备，广泛应用于发电、供暖、工业加热等领域。
随着能源需求的增加和环保意识的提高，锅炉行业也面临着一系列变革和挑战。
一、市场规模和发展趋势近年来，我国工业发展迅速，对能源的需求量也在不断增加，这为锅炉行业提供了广阔的市场空间。
根据数据显示，我国锅炉行业的产值在持续增长，预计到2025年将达到2万亿元人民币。
同时，随着环保意识的提高，我国对能效要求越来越高，传统的煤燃锅炉逐渐被清洁能源替代，如燃气锅炉、生物质锅炉等。
这也促进了锅炉行业技术升级和产品结构调整的进行，推动行业向高效、低耗、清洁的方向发展。
二、技术创新和产品升级为了适应市场需求和环保要求，锅炉行业积极进行技术创新和产品升级。
目前，我国锅炉行业的技术水平较为先进，已经能够生产出高效能、低污染的锅炉产品。
其中，节能技术是锅炉行业的关键创新方向。
通过改进燃烧技术、提高传热效率、减少烟尘排放等手段，可以显著提高锅炉的能源利用率。
另外，智能化技术也逐渐应用于锅炉行业。
通过传感器、控制系统等设备的应用，可以实现对锅炉运行状态的实时监控和管理，提高运行效率和安全性。
三、竞争格局和发展机遇目前，我国锅炉行业竞争激烈，大型企业和知名品牌占据市场主要份额。
然而，由于技术门槛相对较低，小型企业也有机会进入市场，特别是一些专注于中小型锅炉产品的企业。
同时，随着我国能源结构调整和环保要求的加强，锅炉行业面临着巨大的发展机遇。
清洁能源锅炉的需求将不断增加，而且市场对高效、低耗、环保的锅炉产品的需求也将持续增长。
四、面临的挑战尽管锅炉行业发展迅速，但仍面临一些挑战。
首先，技术创新的速度和力度还需加大。
虽然我国锅炉行业在节能降耗、环保技术等方面取得了一些成果，但与国际先进水平相比，仍存在一定差距。
其次，市场监管和规范还需要进一步加强。
一些小型企业存在不合规生产、低价竞争等问题，对市场秩序和环境保护造成负面影响。
最后，人才培养和技术交流合作仍然是锅炉行业面临的瓶颈。
油田用加热炉技术现状与发展方向
油田用加热炉技术现状与发展方向油田用加热炉是油田勘探开发中的重要设备之一，尤其是在我国东部油田大面积进入高含水期及稠油和天然气的开发，加热炉显得更为重要。
随着油气田勘探开发面积的增大、开发难度增大，油田用加热炉的数量越来越多。
截至2021年，中石油油田用加热炉在用数量18460台。
加热炉是油田的主要能耗设备，中石油油田用加热炉每年能耗总量折合成原油约170多万吨，耗能十分惊人。
目前，油田用加热炉主要存在设备老化(平均新度系数0.41)、小型加热炉较多、效率偏低、燃烧不充分、炉内腐蚀结垢等问题。
关注油田用加热炉技术和发展对安全生产、节能和提高生产效率有着重要的意义。
加热炉的结构形式与技术分析1.管式加热炉管式加热炉的火焰直接加热炉管中的生产介质，加热温差大，温升快，允许介质压力高，单台功率可以很大，能以较小的换热面积获得较大的加热功率;但在加热原油和易结垢介质时，管壁结垢快，严重影响换热，且结垢不均匀，会导致管壁局部过热、失效等，这样可能引起爆炸事故。
2.火筒式加热炉燃烧的热量直接通过火筒加热炉壳内的生产介质。
与管式加热炉相比，火筒结垢的敏感性低、对换热影响不太显著。
但是被加热的生产介质在炉壳内流速缓慢，结构件上仍然容易结垢。
因此，火筒式加热炉一般不用于加热易结垢生产介质，如稠油、三次采油污水等。
上述加热炉结构简单，耗材少、一次性投资成本低，最大的隐患就是燃烧筒与生产介质直接接触。
3.水套加热炉水套加热炉与火筒式加热炉的不同之处在于炉壳内与火筒接触的介质不是生产介质而是水，火筒加热水，炉壳内增加了盘管，通过盘管的生产介质由水加热。
其优点就是避免或减轻了火筒的结垢和腐蚀，更主要的是火筒不直接与生产介质接触，安全性好。
近年来，水套加热炉被广泛应用于油田生产。
但水套加热炉传热效率偏低、结构复杂、炉体钢耗量大，另外运行中易失水，需要经常补水。
4.相变加热炉相变加热炉是近年来研制的一种新型加热炉，主体结构包括火筒、炉体(蒸汽发生器)和换热盘管。
谈锅炉节能降耗的对策与措施
谈锅炉节能降耗的对策与措施摘要：随着国民经济的不断发展，为了实现人与自然的和谐共处，在社会发展战略中，在国家的号召下，各行各业都在朝着环保、清洁生产、节能降耗的方向积极稳步发展。
在此背景下，将节能降耗科学技术应用于电厂锅炉运行，可以减少电厂生产对周围环境的污染，同时可以大大降低运行资金的投资成本，从而保证电厂能够达到预期的经济、社会和环境效益。
本文对锅炉节能降耗的对策与措施进行分析，以供参考。
关键词：锅炉节能降耗；对策措施；分析引言随着经济水平的提高和社会的进步，人们越来越重视环境保护为了提高目前的生态环境质量和实现可持续发展，已经采取了国家和地方政策来控制环境污染。
锅炉的能源消耗在许多行业都不尽如人意。
因此，迫切需要不断提高锅炉的性能，提高锅炉的能源利用率。
1变频技术在锅炉机电一体化节能中的应用1.1测量和检测仪器测量性能检测仪器，即系统综合性能测量，可实现大型锅炉机电一体化系统正常运行的自动调节和完善维护，保证检测仪器正常运行的稳定性。
其主要控制原理是通过对检测仪器的所有参数进行自动科学调节，将实时测量数据检测数据传输到系统编程控制器的工作部分，实现系统整体运行的升级优化。
在实际设计工作应用过程中，对全锅炉综合机电节能系统的正确使用进行了测量，使用检测仪器有效地对系统数据采集内容进行了合理的调节和优化。
因此，锅炉内燃烧火焰的加热温度和锅炉的蒸汽加热压力不仅能满足个别锅炉的实际运行要求，而且能满足锅炉内空气承受的蒸汽压力和风机内空气量也就是说，利用检测仪器的测量和正确使用，能有效实现全锅炉综合节能机械监控系统的实时节能监测，保证运行稳定安全1.2变频压力调节器在大型锅炉系统的整体安全节能运行管理过程中，可以应用液压变换器和调压器技术实现锅炉水位、空气压力及运行状态的实时控制和自动调节换句话说，如果要实现大型锅炉节能和节能控制系统的良好综合应用，就需要对锅炉变换器变压器和调速装置进行良好的技术研究，以便从根本上提高效率。
2024年锅炉行业发展趋势
2024年锅炉行业发展趋势分析随着全球能源结构的转变和环保要求的不断提高，锅炉行业作为能源消耗和排放的重要领域，其发展趋势日益受到广泛关注。
2024年，锅炉行业将迎来一系列变革，以下是对该行业未来发展趋势的深入分析。
一、清洁能源将成为主导在全球碳中和的大背景下，清洁能源的发展势在必行。
锅炉行业将逐渐摒弃传统的煤炭、石油等化石燃料，转向天然气、生物质、太阳能等清洁能源。
特别是生物质锅炉和太阳能锅炉，由于其可再生性和环保性，将在未来市场中占据重要地位。
二、智能化和自动化水平将大幅提升随着工业互联网、大数据、人工智能等技术的不断发展，锅炉设备的智能化和自动化水平将得到大幅提升。
通过智能化控制系统，可以实现对锅炉设备的远程监控、故障诊断、能效优化等功能，进一步提高设备的运行效率和安全性。
三、环保法规将更加严格为了应对全球气候变化和环境污染问题，各国政府将加强对锅炉设备的环保监管。
未来，锅炉行业将面临更加严格的环保法规和标准，企业需要加大环保投入，采用先进的环保技术和设备，以降低能源消耗和减少排放。
四、市场需求将呈现多样化趋势随着经济的发展和人们生活水平的提高，锅炉设备的市场需求将呈现多样化趋势。
不同行业、不同领域对锅炉设备的需求将有所不同，企业需要根据市场需求进行差异化设计和生产，以满足客户的多样化需求。
五、行业竞争将加剧，品牌化趋势明显锅炉行业是一个充分竞争的市场，国内外企业众多。
随着技术的不断进步和市场的不断变化，行业竞争将更加激烈。
为了在竞争中脱颖而出，企业需要加强品牌建设，提升品牌知名度和美誉度，以赢得客户的信任和认可。
综上所述，2024年锅炉行业的发展趋势将受到清洁能源、智能化和自动化、环保法规、市场需求和行业竞争等多种因素的影响。
企业需要密切关注市场动态和技术发展趋势，不断调整战略和业务模式，以适应市场的变化和发展趋势。
同时，企业还需要加强技术创新和质量管理，提升自身竞争力，以在激烈的市场竞争中立于不败之地。
2024年锅炉燃烧器市场前景分析
2024年锅炉燃烧器市场前景分析1. 前言锅炉燃烧器作为现代工业领域中重要的燃烧设备，其市场前景备受关注。
本文将对锅炉燃烧器市场的发展趋势进行深入分析，探讨其未来的发展前景。
2. 市场概述锅炉燃烧器作为燃烧设备的重要组成部分，主要用于各类工业锅炉中的燃烧过程。
随着工业化进程的不断推进，锅炉燃烧器的需求量不断增加。
市场上存在着多种类型的锅炉燃烧器，如油气燃烧器、燃煤燃烧器和生物质燃烧器等。
3. 市场发展趋势分析3.1 技术创新推动市场增长随着科技的不断进步，锅炉燃烧器的技术水平不断提高。
新型的锅炉燃烧器具有更高的燃烧效率和更低的排放水平，因此受到市场的青睐。
随着环保意识的增强，对低排放的要求也日益严格，这将进一步促进市场的发展。
3.2 工业锅炉市场的增长驱动工业锅炉作为锅炉燃烧器的主要应用领域，其市场规模庞大。
随着中国制造业的不断发展，工业锅炉的需求量也在稳步增加。
这将直接带动锅炉燃烧器市场的增长。
3.3 新能源替代的推动作用在能源结构转型的背景下，新能源的应用逐渐得到重视。
生物质能、天然气等新能源的使用将对传统的煤炭、石油等能源产生替代作用。
而这些新能源的应用离不开高效的锅炉燃烧器。
因此，新能源的发展将给锅炉燃烧器市场带来新的机遇。
4. 市场竞争格局分析目前，锅炉燃烧器市场竞争激烈，主要厂商包括国内外知名企业。
这些企业在技术研发、产品质量和服务等方面竞争激烈，形成了一定的市场格局。
5. 市场挑战与机遇5.1 挑战锅炉燃烧器市场面临一些挑战。
首先，随着环保要求的提升，对锅炉燃烧器的要求也越来越高。
因此，锅炉燃烧器企业需要不断提升技术水平，加大环保技术的研发和应用。
其次，市场竞争激烈，企业需要不断创新，提高产品质量和服务水平，才能在市场中占据一席之地。
5.2 机遇尽管面临挑战，锅炉燃烧器市场也存在着机遇。
首先，随着国内环保意识的提升，对低排放的需求也在增加，这将为技术领先、符合环保要求的企业带来机遇。
燃气蒸汽锅炉的节能改造及优化策略
燃气蒸汽锅炉的节能改造及优化策略随着全球能源危机的加剧，节能减排已成为全球各个行业的共同关注点。
在工业领域，特别是在能源消耗较大的锅炉行业，通过节能改造和优化策略实现能源效益的提升是非常重要的。
本文将针对燃气蒸汽锅炉进行节能改造及优化策略的探讨，旨在提供一些解决方案和指导意见。
1. 锅炉的节能改造燃气蒸汽锅炉的节能改造可以从以下几个方面入手：1.1 烟气余热回收利用：通过安装余热回收装置，将烟气中的高温热能回收利用，供应给其他热能需求设备，如暖气、生活用水等。
这不仅可以减少能源浪费，还可以大幅度降低锅炉的燃料消耗。
1.2 烟囱和锅炉的换热效率优化：提高锅炉的换热效率是降低能源消耗的关键。
通过烟囱的改造，增加烟气与空气之间的接触面积，提高烟气的冷却效果。
此外，合理调整锅炉的运行参数，如燃烧温度、风量等，也可以进一步提高锅炉的换热效率，降低燃料的消耗量。
1.3 锅炉能量损失识别与防止：通过监测和分析锅炉运行中的各种能量损失，如烟气中的未燃烧气体、热量的辐射散失等，可以有针对性地采取措施进行防止和修复。
例如，通过优化燃烧系统，提高烟气的洁净度，减少未燃烧气体的损失。
2. 锅炉的优化策略除了节能改造，优化锅炉的运行策略也可以提高能源的利用效率。
2.1 锅炉负荷匹配优化：根据实际需求来调整锅炉的负荷，避免不必要的能源浪费。
通过合理设计和规划，可以实现多台锅炉的联合运行，达到负荷匹配的效果，提高燃料的利用率。
2.2 锅炉的智能控制系统：采用先进的控制系统，将锅炉的运行参数进行实时监测和控制，以达到最佳的运行效果。
这样可以根据锅炉的实际负荷情况和周围环境的变化来自动调整锅炉的运行状态，实现能源消耗的最小化。
2.3 锅炉的预防性维护和定期检修：定期对锅炉进行维护和检修，保持其正常运行并发现潜在问题。
及时清洗锅炉管道、压力阀等设备，清除结垢和污垢，可以保持锅炉的高效运行，避免能源浪费。
3. 锅炉运行管理除了节能改造和优化策略之外，合理的运行管理也是提高蒸汽锅炉能源效益的关键。
油田注汽锅炉节能配套技术及优化运行
油田注汽锅炉节能配套技术及优化运行作者：王强来源：《教育科学博览》2013年第03期摘要：注汽系统是稠油开发的重要组成部分，也是最大耗能因素。
为达到节能降耗、降低稠油开采成本的目的，近年来，大量新技术在注汽锅炉上得到应用。
通过理论分析，进行了配套技术及运行参数的优化，对提高注汽锅炉运行的经济效益提供了理论依据。
关键词：稠油热采注汽锅炉节能胜利油田孤岛采油厂稠油热采注汽开始于1992年，为满足稠油热采开发规模不断扩大的注汽需求，引进了多台热采设备。
截止目前全厂共有注汽锅炉25台，年注汽能力达到了180×104吨。
稠油热采原油年产量已超过120×104吨，占到了原油年产量的三分之一以上，已经成为胜利油田稠油热采第一大厂。
随着稠油热采规模的扩大，相应的能源消耗也逐年增大，存在很大的节能挖潜空间。
为进一步做好节能减排工作，不断探索新的节能技术，经过不懈努力，逐步形成了符合热采行业特色的节能配套技术。
1 燃料油节约技术及应用孤岛采油厂稠油开发已进入中后期，注汽量逐年呈递增趋势，而油气比逐年下降，所以注汽锅炉的燃料油将逐年增加。
通过多年的现场节能技术应用和改进，注汽锅炉的燃油节能方面取得了明显成效。
1.1 应用燃油助燃剂改善锅炉燃烧状况目前注汽锅炉主要使用原油燃料加热，属重质燃油，使用中主要存在以下问题：粘度大、胶质含量高、流动性差，重质燃油中的重组分燃点较高，燃烧状况不良，喷嘴易结焦，未燃重组分滴下成焦，造成瓦口结焦，严重影响燃油雾化，燃烧状况恶化。
导致锅炉热效率低、经济效益低下，工人劳动强度大，并且存在安全隐患。
常规的思路一直围绕燃烧器做文章，对燃烧系统硬件改造考虑得较多，效果一直也不理想，尤其是活动锅炉，始终受燃烧问题困扰。
通过转变思路，寻找新的突破口，从原油品质方面着手，应用燃油助燃剂改善锅炉燃烧状况。
重质燃油助燃剂是一种高度浓缩的油溶性燃烧促进剂，掺入重质燃油中能起到以下作用：（1）改善燃油的流动性，对燃油起氧化促进作用，与燃烧室内的残碳作用，促进残碳燃烧，减少积灰，有助于增加传热效果。
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油田注汽锅炉系统节能降耗改造前景分析
摘要：油田注汽锅炉的高耗能高成本特点是制约稠油热采高效高产运行的主要原因，针对油田注汽锅炉设备老化，耗能严重和热效率下降的现状进行研究和分析，并提出节能降耗、降低生产成本的有效方法。
关键词：注汽锅炉节能降耗余热回收燃料结构
1 概述
热力采油技术是将饱和湿蒸汽注入稠油油层以降低其粘度，从而依靠机械举升方式将稠油输送至地面的一种开采方法，主要分为蒸汽吞吐和蒸汽驱动两种方式，其核心设备为注汽锅炉。
大多数的注汽锅炉使用寿命均在10～20年。
操作控制系统的滞后和设备的老化导致注汽锅炉无法达到出厂时设计热效率的要求。
所以，降低注汽锅炉的燃料损耗，优化注汽锅炉燃料结构，减少注汽成本在稠油热采损耗总成本中的比重，是未来重质油高效勘探开发的必然方向[1]。
2 注汽锅炉燃料及热损失分析
2.1 燃料分析。
以原油为燃料时燃料损耗大，从稠油操作成本构成分析，燃料费约占30～40%。
燃油的主要缺点是导致炉管特别是对流段积灰腐蚀严重，炉管积灰腐蚀主要有两方面危害：首先，积灰严重阻碍烟气冲刷翅片管，降低传热效果，制约注汽锅炉本身的热效率；其次，增加锅炉的
维护成本，需定期清灰吹灰和更换炉管，否则注汽锅炉运行的安全性和热效率都无法保障[2]。
2.2 注汽锅炉热损失分析。
注汽锅炉的热损失主要包括排烟热损失、机械不完全燃烧损失、化学不完全燃烧损失和锅炉向外环境散热损失，其热损失占锅炉总损失的80%。
注汽锅炉设计排烟温度燃气时≤180℃，燃油≤240℃，在现阶段的实际生产过程中，锅炉的排烟温度无法达到这个要求，导致排烟热损失超出设计要求，更多的燃料发热量被排放大气中，造成能源的浪费和大气的污染[3]。
3 改造方案研究和分析
3.1 利用热管技术回收烟气余热加热锅炉给水。
燃油时注汽锅炉平均排烟温度能达到280℃-320℃，燃气时平均排烟温度约为200℃-240℃。
注汽锅炉烟气余热在原理上可以用余热伴热燃料油，助燃空气和给水。
燃油工艺流程中油侧换热系数较低且流动性差，对伴热介质的温度和品质要求较高，燃油流程架高至对流段高度对供油泵和管线的要求都很高，易造成油压不足和油路凝堵的现象。
经过综合分析，用回收热管烟气余热伴热锅炉给水是最优选择。
烟气余热预热给水方式工艺简单，投资少见效快，对降低锅炉排烟热损失提高热效率有明显作用。
锅炉给水加热后温度约为50-60℃，处于水腐蚀金属最严重的温度段，所以对于热管材质的筛选也尤为重要。
利用热管回收烟气伴热给水的系统
流程如1图所示：
3.2 优化注汽锅炉燃料结构。
注汽锅炉运行时消耗大量的原油或天然气，最好的改变燃料高消耗高成本的方法就是用水煤浆代替其他燃料。
用水煤浆作为注汽锅炉燃料主要面临以下技术问题：
3.2.1 如何完成水煤浆的生产和运输过程。
煤是一种价格较低廉且污染严重的燃料，将煤合理有效清洁利用主要取决于设备工艺，所以应在完善工艺流程的同时尽量降低设备改造成本。
3.2.2 如何完善点火和控制系统。
燃烧水煤浆仍需保留引燃系统，通过燃料气作为引燃水煤浆的火源，水煤浆较燃油不易点燃，需增大引燃气压力和流量来完成点火过程；为保证水煤浆的燃烧达到最佳效果，对炉膛压力、烟气含氧量和供浆系统实现自动控制。
3.3 开发新工艺清除积灰积垢。
注汽锅炉炉管特别是对流段翅片管部分积灰，不仅阻碍烟气流通，而且影响工质与烟气的对流换热，使烟气温度明显升高。
传统除灰方式是通过一定压力空气或水来冲刷炉管表面，只能清除表面酥松的积灰，无法清除累积已久的烟垢，所以，必须探究有效的化学药剂清洗冲刷翅片管，在不腐蚀炉管材质的前提下将灰垢彻底清除。
通过对现场进行监测和分析，对燃油、烟垢做取样分
析。
针对烟垢的组成和特点，进行化学分析，确定除垢剂的化学性能成份，从而制造研发出有效的除垢试剂。
研制除垢剂的关键是如何使附在受热表面上的烟垢在它的作用下变的像积灰一样松脆、易脱落，通过试验，选出理想有效的化学药剂，使其在一定温度或其它条件作用下，与烟垢发生化学反应，最后达到除垢、清垢、防垢的目的。
4 结论
4.1 利用热管换热器回收注汽锅炉烟气余热并加热泵前给水，可以降低排烟温度，减少热损失，是注汽锅炉节能降耗的有效途径。
4.2 利用价格低廉的能源和设备改造简捷的工艺应用于注汽锅炉，是能源形势愈发严峻条件下的必然选择。
4.3 改变传统除灰清灰方式，开发新工艺也是提高注汽锅炉热效率的有效方式。
参考文献：
[1]张奎，林森木，王树静.中国能源投资导览[M].北京：中国言实出版社，2003.
[2]刘继和，孙素凤.注汽锅炉[M].第三版.北京：石油工业出版社，2007.
[3]文凤余.油田注汽锅炉节能技术[J].中国设备工程，2001.。