PDF《Gas Boiler in Oil Field》

Coal Gas Instead of Fuel Oil for Combustion in Injected Gas Boiler in Oil Field Chunhua Wang1 , Baoyu Liu1 , Fengrui Jia1 , Yuanhang Tian2

1 College of Petroleum and Gas Engineering, Liaoning Shihua University, Fushun, China

2 Shenyang Yuanda Aluminum Industry Engineering Co.

Ltd., Shenyang, China Email: [email protected] Abstract: The project of coal gas produced in gasifier instead of fuel oil for combustion in injected gas boiler in oil field is a new application field of clean-burning technology. The practice shows that the above project is feasible. Compared with the fuel oil, there are several advantages for burning gas, i.e., the production cost is lower, the pollutant discharge is reduced, the combustion method is simple and the automatic control is easy to realize. Keywords: injected gas boiler in oil field;

fuel oil;

coal gas produced in gasifier;

clean-burning 油田注汽锅炉燃油改烧气化炉煤气 王春华

1 ,刘宝玉

1 ,贾冯睿

1 ,田远航

2 1 辽宁石油化工大学,抚顺

113001 2 沈阳远大铝业集团,沈阳

110161 Email: [email protected] 摘要: 油田注汽锅炉燃油改烧气化炉煤气是煤的清洁燃烧技术应用的一个新领域.实践证明,燃油 改烧气化炉煤气技术在石油行业是可行的.与燃油相比,改烧煤气后,生产成本降低,污染物排放量 减少,燃烧方法简单,自动化控制易实现. 关键词:油田注汽锅炉;

燃油;

气化炉煤气;

清洁燃烧

1 引言 油田用注汽锅炉是油田勘探开发中的重要设备之 一,随着油气田勘探开发面积的增大、开发难度增大, 注汽锅炉的数量越来越多.目前,注汽锅炉用燃烧器 大都采用燃油燃烧器,燃料一般采用残渣油,能耗较 大.虽然残渣油是石油开采过程中的副产品,但我国 的石油储量十分贫乏, 相应渣油的量也是非常有限的. 随着工业化、城镇化加速发展,能源供应紧张已成为 制约经济社会发展的重要因素.与此同时,我国能源 消费不合理、利用效率低的状况仍然比较严重,在2008 年国务院总理温家宝主持常务会议, 研究部署加 强节油节电工作,会议指出解决我国能源问题,必须 坚持节约与开发并举、节约优先的方针,把节油节电 工作摆在更加突出的位置.会议强调,要抓好锅炉节 油,把关停燃油发电机组作为关停小火电的重点,加 大对节约和替代石油项目的支持力度.我国是石油资 源贫乏的国家,在世界剩余石油探明储量中,我国仅 占2.4%[1] .而我国又是煤炭资源丰富的国家,因此, 在石油行业中大力开展煤的清洁燃烧是节油,提高石 油行业经济效益的可行性措施.众所周知,在各种燃 料中,气体燃料的燃烧过程最易控制,最易实现自动 调节,实现完全燃烧,降低烟气污染成分的排放.为 了便于控制炉温和炉气的化学成分,除了电能之外, 气体燃料是最理想的燃料.随着全球对环境保护意识 的增强,燃油燃烧器必然被燃气燃烧器所代替.

2 煤的气化 长期以来,我国工业锅炉用固体燃料煤都未经洗 选和加工处理直接进入炉内燃烧,造成炉内燃烧状况 不良,烟气中的烟尘、二氧化硫、氮氧化物的有害物 的浓度较大,不仅锅炉热效率低,而且严重污染大气 环境.因此,在全球对环境保护意识的增强的同时, 洁净煤技术迅速发展起来,而煤气化是实现煤洁净燃 烧的关键技术.正因如此,国内外近20年来煤气化能 力得到了强劲的发展,我国煤气化在化工原料气、工 业以至民用燃料气等方面一直占有重要地位[2-3] , 但在 石油开采、炼制行业相关领域应用较少.在石油贫乏 的中国,将油田注汽锅炉用燃油被煤气替代是社会经 济发展的必然趋势. 煤气化过程是煤炭的一个热化学加工过程.它是 以煤或焦炭为原料, 以氧气 (空气、 富氧或工业纯氧) 、 水蒸气或氢气等作气化剂(或称气化介质),在高温 条件下通过化学反应将煤或煤焦中的可燃部分转化为 可燃性气体的工艺过程.在转化过程中,除去了煤中 的全部灰分和绝大部分硫化物、氮化物,使其成为清 洁燃料[4] .气化时所得的可燃气体称为煤气,进行气 化的设备称为气化炉. 经过多年的技术研究和开发, 多种煤炭气化技术 得到了工业应用.较典型的气化技术包括固定床气化 工艺、流化床气化工艺、气流床气化工艺等[4-5] .煤炭 气化技术的选择要综合考虑先进性、 气化炉装置能力、 可靠性、煤质、煤气用量和用途等, 可以说没有一种 气化技术是万能的, 每一种先进的气化技术均有其生 存发展的空间.以目前我国煤炭气化技术水平完全能 建立一套煤气发生系统成功应用在油田注汽锅炉上.