提高注汽锅炉热效率新技术研究与应用.pdf

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3、t。謦躐提高注汽锅炉热效率新技术研究与应用王健骁(辽河油田公司钻采工艺研究院，辽宁盘锦124010)摘要：对目前油田生产中使用的加热锅炉的热效率情况进行分析，针对普遍存在的排烟温度高现象，分析解决的方法，描述采用远红外节能剂喷刷技术实现解决这一生产难题的研究与应用过程关键词：油田锅炉；排烟温度；热效率；远红外节能剂随着

4、能源Et渐紧缺，如何提高现有锅炉的加热效率，节省燃料，提高经济效益，已成为油田生产管理的一个重要方面。通过理论计算和到现场实践证明，在锅炉的热损失当中，排烟的热损失占主要的部分，达到了锅炉的热损失的60％一70％。使排烟温度降低，从而提高锅炉运行的安全性和经济性，成为一大技术难点。经过理论计算与实际应用结合，通常认为将炉膛内辐射的换热速度进行加速是非常重要的，更是主要的渠道，也是能够使烟温下降的主要办法。1远红外节能剂节能机理根据传热学原理，在锅炉和烟气的受热面之间存在着热量的传递：Q传导=Q对流+Q辐射(1)即烟气

5、向锅炉受热面积传递的总热量由辐射热、对流热两部分构成，单位面积受热面的总传热量可表示为Q息=Q传导=kx(Twl-Twz)is(2)式中T。，、T。：——分别为受热面内侧和外侧的温度。K；入——受热面材料的导热系数，W／mK；8——受热面材料厚度，m。对于固定的锅炉入、8认为是常数，而Tw。、Twz与受热面两侧的烟气、水的温度有关，随着水温的降低和烟气温度的增加，T眠T。：两者间的差将加大，总体的热量也将增加。同时，式(1)右侧的两项分别代表对流热和辐射热对总传热量的贡献大小，总的传热过程可以认为是两种传热过程互相独

6、立互不影响单独过程的叠加。单位面积辐射传热量的计算公式是：W—Q=s．Co【(靠)4一(揣)4】(3)式中Tf、Tw——分别为烟气和受热面外表面的热力学温度，K；Co-一黑体的辐射系数，C。：5．67W／(m2k4)￡n——当量吸收率，决定于烟气特性及锅炉受热面外表面的状况。式(3)表明，在被辐射物体与辐射源之间的温差较为接近时，辐射能会占有很小，这就是在低温范围内一般不计辐射换热的原因。但对于锅炉这类温度较高的换热系统，在锅炉炉膛内，Tw由于受内侧水的温度限制，温度较低，锅炉内的高温烟气温度Tfl3‘匕够达到170

7、0℃以上，造成了四次方差很大，导致了辐射的换热量增加非常明显。通常锅炉这种较为固定的换热系统，可以近似简化为等温灰气体与等温灰界面间的辐射换热，当量黑度可近似表示为一巧1(4)￡18Ⅶ式中￡，、￡。——分别为烟气和受热面的吸收率。明显看出，燃料的种类以及燃烧的燃烧状态直接影响了烟气的燃烧黑度，一般认为其是一固定值，而壁面条件一般不同程度影响了受热面的黑度。使用远红外辐射节能涂料有利于使受热面的吸收率增大，这样可以增大锅炉炉膛内的黑度，同时也是辐射换热量增大，也达到了将换热强度增强，从而达到了节约燃料，节约能源的目的。

8、FHC远红外节能剂，是采用高温区具有较高辐射能量的原料为基础，吸收了国内、外高新技术，经过科学配比研究而成的。它能将一般的热量转换成远红外线辐射能，直接辐射到被加热的物体上，引起被辐射物质分子激烈振动，提高了辐射率，使物体变热，传导速度增快，迅速升温，从而达到加热、节能的目的。2现场实施情况2013——2015年选取曙光采油厂的50台次锅炉的炉管进行了远红外节能剂喷刷，实施前后技术监督部门对其中部分锅炉的运行状况进行了跟踪测试，测试结果如下：从测试结果可以看出：炉管喷刷远红外节能剂后，节能效果明显，排烟温度降低，节能

9、率提高范围在2—5．9％。注汽24#站24#锅炉序号名称单位数据来源实施前实施后1测试51期，2013．06．202013．09．112环境温度℃测试33．534．73排烟温度℃测试2542384炉体外表面温度℃测试7566．25过剩空气系数f计算1．151．166排烟损失％计算8．987．537散热损失％计算12．459．38锅炉热效率％计算78．4082．359节气率％计算3．53结语锅炉节能技术在辽河油田的成功推广应用表明：该项技术施工简单，技术先进，节能效果明显，具有较好的推广应用前景，可在具备内部喷涂条件的

10、所有加热炉上推广应用。缺点是远红外节能剂作用炉管周期较短，只能维持一年的节能效果，如果能进一步完善该项技术，使其效果周期延长3—5年，则经济效益会更加显著。188j化善哲理2015年12月