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摘要:冷家油田开发公司始建于1993年8月,担负着辽河油田公司每年50万吨原油的生产任务。在原油开采行业中尤其是稠油开采,加热锅炉是主要的耗能设备,并且效率较低。造成加热锅炉效率低的原因很多,如设备老化、配套燃烧器效率低、运行参数不合理等。为此,提高加热锅炉效率,实现余热资源的合理利用,节约能源,降低污染,促进环保,是近几年工作中研究的主要课题。2019年和2020年,在充分调查和论证的基础上,冷家油田开发公司在热注站加热炉上,试验应用了5套无机热传导技术装置,利用该项技术回收加热炉排烟中的余热,预热助燃空气,改善了加热炉的运行条件和运行参数,降低了排烟温度,提高了加热炉的燃烧效率,达到了节能降耗和保护环境的目的,取得了明显的节能和环保效果。
关键词:无机传热节能技术 应用 加热炉
一、技术原理及特点
1、技术原理:无机传热技术是以无机元素为主要介质,注入到各类金属(或非金属)管状、板状腔体内,经密封成型后,形成具有传热特性的元件。在一定温度条件下,无机传热元件可将热量由元件的一端向另一端快速传递,在整个传热过程中,元件表面呈现出无热阻快速波状导热的特性(无机传热技术装置效果图见附表)。
2、无机传热技术的特点:
(1)使用温度范围广。可用于-60℃~1100℃温度范围。
(2)传热系数高。与光管换热面比较,传热系数可以提高5~10倍,可达纯银的32000倍。
(3)可以调节换热元件表面壁温,防止高温过热和低温腐蚀。
(4)结构紧凑,重量轻。特别适合空间有限的技术改造项目。
(5)换热设备安全可靠。采用二次间壁换热,大大增强了设备运行的可靠性。
(6)流动阻力小。冷热流体在无机传热元件外部流动换热,无需多程往返,流程短且介质流动方向与散热片方向一致,从而降低了流动阻力。
(7)不易结灰,不易阻塞。
(8)具有良好的可拆卸性,维修费用低。
(9)可用于气—气(汽)、气—液和液—液多种介质间的换热。
(10)可适用于一种热流体与多种冷流体或一种冷流体与多种热流体换热。
(11)使用寿命长。无机传热工质在运行11万小时内不衰减。
(12)操作简单。加热炉的点火和停炉操作与未使用该装置前一样。
二、节能效果及监测单位
1、节能机理:利用无机传热技术装置,回收加热炉排烟中的热量,把回收的热量导入助燃空气中,预热助燃空气,提高助燃空气的温度,从而改善加热炉的燃烧条件,提高燃烧效率,达到节能降耗的目的。
2、节能及环保效果:
通过辽河油田检测中心的现场测试,5台加热炉的排烟温度降低了19℃~48℃;助燃空气温度分别提高了19~52℃。
加热炉热效率提高了3.61%~5.57%,节气率达到了7.73%~11.38%。
排烟中CO容积百分比,由537ppm降到11ppm,下降了50倍,大大降低了对环境的污染,起到了环保的效果。
此外,在应用了该技术装置后,加热炉在冬季生产运行过程中,由于气温低、风大等原因造成的点火难、容易熄火等问题得到了彻底的改变,保证了冬季的安全生产,同时,降低了岗位工人的劳动强度,得到了操作人员的欢迎。
三、经济效益分析
1、经济效益:根据生产实际需要,五台加热炉全年365天运行,节气率按7.73%计算,每年可节约天然气35.5万立方米,每立方米天然气按1.0元计算,年可节约資金35.5万元。
2、投资收益率:该技术装置总投资85万元,运行五内年不需要任何维修费用,五内年效益为177.5万元,投资收益率为85∶177.5=1∶2.09
四、无机传热技术适用范围
根据无机传热技术的试验应用证明该技术具有热传导效率高、均温性能优良、设备运行安全可靠、现场使用安全可靠、操作简单等特性。该技术在石油行业中可应用于加热炉、锅炉的余热回收,预热空气、水、燃油、燃气等多种介质,具有广泛的推广应用价值。
参考文献
[1]聂海光,王新河。油气田热注作业手册(m) 北京:石油工业出版社,2002.02
[2]万仁薄. 注气工程手册(m) 北京:石油工业出版社,2000.08
作者简介:
[1]魏忠亮,汉族,大专,技师,冷家油田开发公司热注作业区。
[2]张强,满族,本科,高级技师,锦州采油厂热注作业二区。
[3]周辉,汉族,大专,高级技师,冷家油田开发公司热注作业区。
(中国石油天然气总公司辽河油田分公司 辽宁 盘锦 124000)
关键词:无机传热节能技术 应用 加热炉
一、技术原理及特点
1、技术原理:无机传热技术是以无机元素为主要介质,注入到各类金属(或非金属)管状、板状腔体内,经密封成型后,形成具有传热特性的元件。在一定温度条件下,无机传热元件可将热量由元件的一端向另一端快速传递,在整个传热过程中,元件表面呈现出无热阻快速波状导热的特性(无机传热技术装置效果图见附表)。
2、无机传热技术的特点:
(1)使用温度范围广。可用于-60℃~1100℃温度范围。
(2)传热系数高。与光管换热面比较,传热系数可以提高5~10倍,可达纯银的32000倍。
(3)可以调节换热元件表面壁温,防止高温过热和低温腐蚀。
(4)结构紧凑,重量轻。特别适合空间有限的技术改造项目。
(5)换热设备安全可靠。采用二次间壁换热,大大增强了设备运行的可靠性。
(6)流动阻力小。冷热流体在无机传热元件外部流动换热,无需多程往返,流程短且介质流动方向与散热片方向一致,从而降低了流动阻力。
(7)不易结灰,不易阻塞。
(8)具有良好的可拆卸性,维修费用低。
(9)可用于气—气(汽)、气—液和液—液多种介质间的换热。
(10)可适用于一种热流体与多种冷流体或一种冷流体与多种热流体换热。
(11)使用寿命长。无机传热工质在运行11万小时内不衰减。
(12)操作简单。加热炉的点火和停炉操作与未使用该装置前一样。
二、节能效果及监测单位
1、节能机理:利用无机传热技术装置,回收加热炉排烟中的热量,把回收的热量导入助燃空气中,预热助燃空气,提高助燃空气的温度,从而改善加热炉的燃烧条件,提高燃烧效率,达到节能降耗的目的。
2、节能及环保效果:
通过辽河油田检测中心的现场测试,5台加热炉的排烟温度降低了19℃~48℃;助燃空气温度分别提高了19~52℃。
加热炉热效率提高了3.61%~5.57%,节气率达到了7.73%~11.38%。
排烟中CO容积百分比,由537ppm降到11ppm,下降了50倍,大大降低了对环境的污染,起到了环保的效果。
此外,在应用了该技术装置后,加热炉在冬季生产运行过程中,由于气温低、风大等原因造成的点火难、容易熄火等问题得到了彻底的改变,保证了冬季的安全生产,同时,降低了岗位工人的劳动强度,得到了操作人员的欢迎。
三、经济效益分析
1、经济效益:根据生产实际需要,五台加热炉全年365天运行,节气率按7.73%计算,每年可节约天然气35.5万立方米,每立方米天然气按1.0元计算,年可节约資金35.5万元。
2、投资收益率:该技术装置总投资85万元,运行五内年不需要任何维修费用,五内年效益为177.5万元,投资收益率为85∶177.5=1∶2.09
四、无机传热技术适用范围
根据无机传热技术的试验应用证明该技术具有热传导效率高、均温性能优良、设备运行安全可靠、现场使用安全可靠、操作简单等特性。该技术在石油行业中可应用于加热炉、锅炉的余热回收,预热空气、水、燃油、燃气等多种介质,具有广泛的推广应用价值。
参考文献
[1]聂海光,王新河。油气田热注作业手册(m) 北京:石油工业出版社,2002.02
[2]万仁薄. 注气工程手册(m) 北京:石油工业出版社,2000.08
作者简介:
[1]魏忠亮,汉族,大专,技师,冷家油田开发公司热注作业区。
[2]张强,满族,本科,高级技师,锦州采油厂热注作业二区。
[3]周辉,汉族,大专,高级技师,冷家油田开发公司热注作业区。
(中国石油天然气总公司辽河油田分公司 辽宁 盘锦 124000)