浅谈降低锅炉燃料油消耗技术在项目中的应用

李国明,1  ,刘贇2 ,倪红雨3

摘要: 在试油平台的长期试验中，由于油气量不稳定，质量不高，不能满足热油锅炉的天然气工作要求。通过对原油、柴油两种工况的试车，结果表明，在同一工况下，热媒锅炉的燃油消耗比柴油模式的燃油消耗要大得多。现场工作人员经过多次调查、分析，搜集了大量资料，从工艺流程、设备原理、运行环境、燃油特性等多个角度，对原油工况下燃油消耗量高的问题进行了深入剖析，并针对平台生产工况进行了多项优化，减少了热媒锅炉燃料消耗，实现了降本增效。

关键词:雾化;风油比;配风风量

1热介质锅炉简介

热介质系统包括安全保护装置、流量监测系统、燃烧器系统、燃料供应滑块、CO2灭火系统、仪表自控系统和阀组、循环泵橇（带有旁路过滤器调节装置）、热介质膨胀槽和贮液箱等。在加热炉的炉膛中，燃料被点燃，并通过辐射和对流的方式向热媒油输送，通过热媒油循环泵来实现热媒油的循环系统。通过换热装置将所用的热工质与被加热的热油进行换热，间接将所产生的热传递到所需的工质中达到加热的目的。通过换热后，介质油会回到加热炉中进行第二次加热。这样循环，可以达到热工质的连续加热。通过加热炉，使介质油达到加热介质油的目的，能为使用热用户提供较高温度的热源，同时具有较低的压力和流量。

2项目简介

试油平台是勘探、开采、储运、外输、试油、弃井等等，综合利用的重要设备。平台上有2台热媒锅炉，一个用一个备用，三种燃烧方式分别是柴油、原油和天然气。热油使用者：原油储罐，污油水舱，生产设备等.在投入生产期间，对3种不同的燃烧方式进行了试车，结果表明：柴油机工况下的运转费用较高，且有断续停机的情况；原油模型的燃料消耗高于柴油模型，但能够实现自产，燃烧稳定性好；天然气模式的气源气量不稳定，气源质量不符合要求，在投产前必须进行工艺优化。根据平台的实际生产状况，根据实际情况，通过降低热油锅炉的燃油消耗来降低平台的运行费用。

3现状调查

3.1系统概况

热油系统是一种热能发电的设备，适用于平台原油储罐、污油水舱、试验加热器、高效分离器、电脱水器加热器、闭排罐、热油锅炉、原油储罐、导热油蒸汽发生器等。该系统采用天然气、柴油、原油作为燃料，通过燃烧器在加热炉中燃烧，通过辐射和对流方式向中间载体（热媒是导热油）传输，建立热油加热系统的循环是通过导热油循环泵，该用热工质与被加热的高温导热油进行换热，将该燃烧产生的热量间接地传至用热工质，达到加热的目的。将传热后的热油送回加热炉，再进行加热，如此循环，可达到持续加热的热工质。

3.2柴油/原油消耗对比

现场调取的2018年5月6日至5月16日的柴油消耗量以及2018年6月1日至11日的原油消耗量见表1。

表1柴油与原油每日消耗量

4现场问题分析及处理措施

4.1操作参数设置不合理

锅炉风机运行状况对空气压力、空气流量产生直接的影响，进而间接地影响到燃料二次雾化。导致燃油燃烧不足是因二次喷油质量差，导致燃油消耗增大。风门与风压对应，与风扇的工作状态有关。若风机运转不畅，风压不正常，无法保证风速、风量，严重时会造成发动机失灵。在开炉和停炉期间，由于炉温偏低，导致燃料无法在炉膛中充分燃烧，从而导致了锅炉的运行费用。炉膛配风的改变对炉膛内燃油的影响较大，尤其在负载较低时，其影响更为明显，如果不能妥善地加以控制，则不能保证其燃烧的效率，将会大幅提高燃油消耗。合理的配风量对提高锅炉经济性和降低燃料消耗具有重要意义。喷油嘴雾化不良，会使燃油喷射口发生阻塞或泄漏，使燃油无法充分燃烧，进入锅炉尾部，引起二次燃烧或燃烧不顺畅。由于锅炉的热效果不够好，在一定的时间内，锅炉的出口温度到达预定的时间越长，燃油消耗量就越大。

4.2设备保温层破损

在锅炉的使用过程中，由于隔热材料不能完全隔热，因此，通过炉墙、烟风道、结构、汽水管道等外部表面释放出大量的热量，这部分热量的释放主要取决于锅炉外壁的相对面积和炉膛的温度。严格来说，锅炉的热损耗是很低的，可以通过对其检修、维修、保温等措施，减小炉体表面的热损耗，消除连接部位、阀门的冒、跑、滴、漏等现象；为了改善炉膛的吸热性能，降低热损耗，在辐射段的隔热层中喷涂高温远红外涂层。在平台生产过程中，所有的传热装置和管道都应设置隔热层，不会有任何损坏。

4.3燃气关断阀故障

两个关闭阀门的失效概率很小，但是在长期运行中，必须将其失效的原因考虑进去。在点火过程中，要注意两个关闭阀的工作情况，如果不工作，就必须检查阀门的控制电路，如果有必要的话，要拆掉阀门进行维修。

4.4燃烧不充分

锅炉在使用过程中，因使用不充分的空气而造成燃油不充分燃烧，从炉外看，明显的现象就是排气管内的温度急剧上升，排烟口有一股黑色的烟雾在排出。由于锅炉的内部构件温度过高，会造成永久性的损伤，对钢材造成永久性的损伤，因此在使用时应尽量避免。减少燃油供应或增加气门是一种可行的操作方法。如果在最大限度地提高其可承受的空气量后，仍然无法完全消除，则需要暂时降低燃烧速率，从而减轻黑烟。

5解决措施

本试验平台所接受的原油自身含水率很低，经过流程的处理，在没有使用电脱水器的电场的情况下，原油的入口含水率达到了商品油的出口要求。鉴于锅炉的燃油要求较低，综合考虑后，采用电脱水器电场，并调整井口管内的破乳剂注入量，由24毫升/分钟增至38毫升/分钟，在高效分离器进口处增设破乳剂注入点，以24毫升/分钟的速度进行注水，并对其进行定期的排液检测，一旦发现，立即进行处置，保证原油含水量达到锅炉用油的标准。通过逐步降低原油加工过程中的热油温度，确保工艺过程的平稳运行，从而减少了锅炉的工作负荷。结合相关数据，能确定原油粘温曲线，调温从60℃调到70℃，去减少燃油的粘度，进行改善热媒炉雾化的效果。

6效果评价

采取了一系列措施，使下舱原油含水率从原来的0.5%下降到了0.2%，下舱原油含水达到了锅炉燃烧的要求，日用原油柜升温降粘，燃烧效果提升显著，燃料原油雾化效果良好，炉内积碳减少，热介质锅炉运行稳定，同时原油消耗量每天降低1立方米。

7结语

本次锅炉改造成功后，还需要继续优化流程，认真分析每一个参数和系统的上下游关系，不断提高流程和设备的精细化管理，以达到降低成本和降低成本的目的。

参考文献

[1]梁光山.热介质锅炉燃烧分析与配风比控制[A]//第八届全国设备与维修工程学术会议､第十三届全国设备监测与诊断学术会议论文集[C].2008.

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[3]《海洋石油工程设计指南》编委会.海上油气田机械设备设计海洋石油工程设计指南(第2册)[M].北京:石油工业出版社,2011:131-132.