PDF《Gas Boiler in Oil Field》

3 燃油注汽锅炉改烧气化炉煤气的优越性 3.1 燃烧器结构简单 油田用燃烧器的液体燃料一般采用残渣油(如减 压渣油、常压渣油),残渣油通常都是高粘度、高残碳 的劣质燃料油, 难以雾化和完全燃烧.为此,在燃烧 器的油喷嘴处采用雾化效果最佳的蒸汽雾化,可以将 渣油雾化成50μm左右的雾滴, 在与空气良好混合后可 完全燃烧.若采用燃气燃烧器则无需雾化,可使燃烧 器结构简化. 3.2 生产成本降低 2002年至2007年,辽河油田对12台油田锅炉实施 了燃油改烧热煤气工程.改造过程中,添加了煤气发 生系统,如煤气发生炉及其附属设备等,改造了注汽 锅炉的燃烧、通风、控制等系统,合计工程改造费为 450万元/台. 改造完成后, 每吨蒸汽节约费用88.84元, 每台锅炉的蒸汽出力为18~20 t/h, 4个月即可回收全部 投资[6] . 若以目前渣油的价格4000元/吨,生产1吨蒸汽消 耗65kg渣油, 合计每吨蒸汽生产成本为260元. 若采用 燃气燃烧器,燃料采用气化炉煤气,以煤单耗130kg/ 吨蒸汽(煤700元/吨) ,电费15元/吨,水费0.24元/吨 蒸汽,再加人工费、维修费等,每吨蒸汽约需成本110 元.因此采用燃气燃烧器可节约成本150元/吨蒸汽, 是2009年成本的2倍, 随着工业化的进展, 能源价格的 飞涨,生产成本节约将会越来越多. 3.3 环保好,污染物排放少 由煤转化成煤气的转化过程中,除去了煤中的全 部灰分和绝大部分硫化物、氮化物,气化后得到的煤 气中所含的硫化物、氮化物的量很少,远小于燃油中 含有的硫化物、氮化物的量.因此气化炉煤气燃烧后 烟气中含有的 SO2 和NOx 的浓度很小.由辽河油田和 宁波市某企业的锅炉实施的燃油改烧热煤气工程实施 后,烟气排放总量较燃油锅炉减少,烟尘量、SO2 和NOx 的浓度均较燃油锅炉低,且明显低于国家排放标 准[6-7] ,气化的炉渣是制砖和铺路的好材料. 3.4 燃气系统易控制,操作维护简单便利,锅炉 升温平稳,锅炉使用寿命延长. 气体燃料燃烧时,只要燃烧器合适,就可在较宽 的范围内调节燃烧,使其处于最佳的燃烧状态,同时 还能迅速适应和满足锅炉负荷变化,从而降低燃气耗 量,提高锅炉效率. 3.5 使用性能优良,减小锅炉体积,降低锅炉金 属耗量 与燃油相比,在燃烧过程中,气体燃料更易与空 气充分混合,可以用较少的空气量就保证燃烧的稳定 性,减少排烟热损失,提高锅炉热效率.在相同的条 件下,气体燃料比燃油更易燃尽,可采用较小的燃烧 空间,即提高炉膛热负荷,使锅炉体积缩小.同时因 它几乎不含灰分,可以采用较高的烟气流速,既无磨 损又强化对流受热面的传热, 降低了锅炉的金属耗量.

4 结论 随着科学技术水平的不断提高,煤炭气化技术也 趋于更加节能、环保,其应用领域也将不断扩展.洁 净煤技术的发展是世界能源发展的大趋势,发展洁净 煤技术是我国现在和将来解决能源与环境问题的必然 选择, 煤炭气化工艺又是洁净煤技术的关键.在石油 资源贫乏的中国,将油田加热炉用燃油被气化炉煤气 替代是我国能源发展的必然趋势.因为采用气化炉煤 气后,能够提高锅炉炉膛的燃烧温度和热效率,容易 实现自动化控制,安全可靠性强,维修费用和运行成 本低,环保好,无污水排放,烟气排放总量较燃油注 汽锅炉减少20%以上,因此其应用前景十分广阔. References (参考文献) [1] Weng Shilie, Foundation of Thermal Energy and Power Engineering[M], Beijing: Higher Education Press, 2008, 6-6(Ch). 翁史烈主编, 热能与动力工程基础[M], 北京: 高等教育出版社, 2008, 6-6. [2] Zhang Wenqi, Ma Jun, Yang Shidong, Zhang Tao, Li Yongfeng, Pretreatment of Coal Gasification Wastewater by Acidification Demulsion[J],Chinese J. Chem. Eng., 2006, 14(3), P398-401. [3] Bu Xuepeng, Xin Shihe, Wang Peng, Ji Xuguo, Discussion of the Hotspot in the Development and Application of Coal Gasification[J], Journal of Clean Coal Technology, 2007, 13(2), P37-41(Ch). 步学朋, 忻仕河, 王鹏, 载绪国, 煤炭气化发展及应用中的热点 问题探讨[J], 沽净煤技术, 2007, 13(2), P37-41. [4] Ding Chonggong, Industry Boiler Equipment [M], Beijing: China Mach........