探究油田加熱爐節(jié)能增效新技術(shù)獲獎(jiǎng)科研報(bào)告

探究油田加熱爐節(jié)能增效新技術(shù)獲獎(jiǎng)科研報(bào)告摘要：在油田開(kāi)采工作當(dāng)中，加熱爐能耗問(wèn)題時(shí)油田集輸系統(tǒng)耗能的重要組成內(nèi)容，在油田開(kāi)采工作當(dāng)中，加熱爐的能效水平直接關(guān)乎著油條的生產(chǎn)成本，為了積極響應(yīng)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展觀念以及節(jié)能減排政策，應(yīng)該對(duì)加熱爐進(jìn)行調(diào)整，使得加熱爐能夠高效燃燒，嚴(yán)格控制加熱爐的過(guò)?？諝庀禂?shù)，盡可能的提高加熱爐的能效。本文主要內(nèi)容研究了油條加熱爐節(jié)能增效新技術(shù)，希望能為我國(guó)油田生產(chǎn)活動(dòng)提供保障。

關(guān)鍵詞：油田;加熱爐;節(jié)能增效

前言

結(jié)合我國(guó)當(dāng)前油田開(kāi)采工作的實(shí)際情況來(lái)看，加熱爐在油田生產(chǎn)活動(dòng)中的應(yīng)用十分廣泛，但是由于加熱爐自身的能耗較高，因此在油田集輸系統(tǒng)能耗當(dāng)中的占比較大，想要有效控制油田開(kāi)采成本，提高加熱爐的運(yùn)行效率，就應(yīng)該在加熱爐運(yùn)行過(guò)程中增加節(jié)能增效新技術(shù)，以此提高加熱爐的能效，對(duì)控制油田生產(chǎn)成本有著十分重要的意義。

1.油田加熱爐運(yùn)行現(xiàn)狀分析

在油田開(kāi)采過(guò)程中，加熱爐能夠通過(guò)燃燒器燃燒燃料，對(duì)原油等物質(zhì)進(jìn)行加熱，結(jié)合目前我國(guó)油田加熱爐使用情況來(lái)看，加熱爐的主要類(lèi)型分為管式加熱爐、水套式加熱爐以及導(dǎo)熱油爐等。通常情況下，這些加熱爐會(huì)受到油井的限制，使得熱負(fù)荷波動(dòng)較大，導(dǎo)致加熱爐能耗過(guò)大，不利于節(jié)約能源控制成本。

2.油田加熱爐節(jié)能增效新技術(shù)

2.1MVR低溫?zé)煔鉄峄厥占夹g(shù)

在加熱爐運(yùn)行過(guò)程中，想要降低加熱爐的排煙溫度，那么需要增加加熱爐上方的對(duì)流段面積以及在加熱爐上方加裝空氣預(yù)熱器等，但是結(jié)合加熱爐的實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)看，部分加熱爐由于自身爐型以及設(shè)計(jì)限制，導(dǎo)致加熱爐的排煙溫度不能夠太低。其實(shí)，在加熱爐運(yùn)行過(guò)程中，哪怕排煙溫度能夠達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，但是也會(huì)因?yàn)闋t型限制以及露點(diǎn)腐蝕等原因，實(shí)際排煙溫度仍舊會(huì)大于150攝氏度以上，這一溫度會(huì)明顯高于加熱爐運(yùn)行的環(huán)境溫度。針對(duì)這一現(xiàn)狀可以通過(guò)利用煙氣余熱產(chǎn)生的低壓蒸汽來(lái)降低煙氣溫度，通過(guò)對(duì)加熱爐運(yùn)行過(guò)程中排放的低壓蒸汽進(jìn)行壓縮，提高蒸汽的溫度，隨后通過(guò)使用相關(guān)換熱器對(duì)開(kāi)采油品進(jìn)行加熱，這樣可以對(duì)加熱爐產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行再一步的利用[1]。在此過(guò)程中，對(duì)蒸汽進(jìn)行機(jī)械壓縮時(shí)使用的技術(shù)被稱為MVR低溫?zé)煔鉄峄厥占夹g(shù)，具體工作流程如下所示。該技術(shù)比較適合熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽沒(méi)有合適用途的情況。能夠?qū)煔膺M(jìn)行合理利用，減少機(jī)械運(yùn)行成本，但是需要注意的是，該過(guò)程中需要較多的蒸汽壓縮機(jī)設(shè)備以及換熱器設(shè)備等。

2.2火焰形狀匹配技術(shù)

在加熱爐運(yùn)行過(guò)程中通過(guò)使用高效燃燒技術(shù)等，基本上能夠保障加熱爐的燃料能夠進(jìn)行充分燃燒，但是在此過(guò)程中需要注意的是，在加熱爐的爐膛當(dāng)中，火焰形狀會(huì)直接影響到加熱爐的爐管傳熱效率以及煙氣傳熱效率。所謂的火焰形狀指代的是火焰的直徑、長(zhǎng)度等，在加熱爐運(yùn)行過(guò)程中，只有火焰與加熱爐的爐管相匹配，才能夠有效提高加熱爐的傳熱效率。如果火焰形狀與加熱爐不合適，那么將會(huì)導(dǎo)致加熱爐的爐管表面出現(xiàn)熱爐強(qiáng)度分布不均的情況，一旦局部熱量過(guò)大，將會(huì)導(dǎo)致管內(nèi)部位出現(xiàn)結(jié)焦情況，進(jìn)而縮短了加熱爐的清焦周期，不利于加熱爐中的熱量傳遞[2]。如果將火焰形狀與爐管相匹配，那么將會(huì)消除加熱爐工作過(guò)程中局部過(guò)熱現(xiàn)象，延緩加熱爐結(jié)焦，提高加熱爐的整體運(yùn)行效率。想要促使加熱爐的爐膛、爐管能夠與火焰形狀相匹配，首先需要對(duì)爐管與爐膛的結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面研究，通常情況下可以通過(guò)數(shù)值模擬軟件對(duì)其進(jìn)行分析計(jì)算，積極引進(jìn)新型燃燒器，對(duì)火焰的形狀進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，提高加熱爐的傳熱效率，降低加熱爐的燃料消耗。

2.3納米流體傳熱強(qiáng)化技術(shù)

在加熱爐工作過(guò)程中，傳統(tǒng)的傳熱工質(zhì)包含有醇、油、水等物，此類(lèi)物質(zhì)的穿熱效能較低，直接會(huì)影響加熱爐的傳熱效率，針對(duì)這一現(xiàn)象，可以通過(guò)在爐中添加高導(dǎo)熱系數(shù)的固體顆粒，提高傳熱工質(zhì)的傳熱系數(shù)，可以通過(guò)應(yīng)用納米流體傳熱強(qiáng)化技術(shù)達(dá)到此目的。所謂的納米流體指代的是將基液與納米顆粒按照一定比例進(jìn)行混合，最終形成一種均勻穩(wěn)定、導(dǎo)熱系數(shù)高的傳熱工質(zhì)[3]。通過(guò)相關(guān)研究顯示，有碳納米管、金屬氧化物以及金屬氧化物以及其他液體組成的納米流體，將其應(yīng)用于加熱爐時(shí)，該納米流體的傳熱效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)工質(zhì)的傳熱效果，納米流體的導(dǎo)熱系數(shù)相較于水而言，大約提高了將近十倍左右。加熱器上方的對(duì)流導(dǎo)熱系數(shù)提高了3～5倍。由此可見(jiàn)，將納米流體應(yīng)用到加熱爐當(dāng)中，可以不改變爐內(nèi)結(jié)構(gòu)等直接接入納米粒子，提高加熱爐的傳熱效率，減少燃料使用，促使加熱爐的運(yùn)行效能能夠有所提升。

2.4太陽(yáng)能輔助加熱技術(shù)

結(jié)合近年來(lái)我國(guó)社會(huì)的發(fā)展情況來(lái)看，能源形勢(shì)日益嚴(yán)重，由此可見(jiàn)新能源技術(shù)的重要性，太陽(yáng)能輔助加熱技術(shù)身為可持續(xù)能源技術(shù)，近年來(lái)太陽(yáng)能輔助加熱鍋爐技術(shù)發(fā)展十分迅速，在使用該技術(shù)的過(guò)程中，需要將太陽(yáng)能集熱-蓄熱系統(tǒng)作為加熱環(huán)節(jié)，與鍋爐熱力系統(tǒng)相互結(jié)合一起使用。兩者結(jié)合方式眾多，也可以將太陽(yáng)能與燃煤鍋爐結(jié)合，也可以將燃油鍋爐與太陽(yáng)能結(jié)合，可以在高溫條件、低溫條件使用。其次，也可以將常規(guī)能源與太陽(yáng)能相結(jié)合，這是新能源利用的一個(gè)亮點(diǎn)。太陽(yáng)能與傳統(tǒng)鍋爐的結(jié)合能夠有效減少鍋爐燃料，最終達(dá)到節(jié)能的目的。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，在當(dāng)前我國(guó)節(jié)