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[摘 要]热效率是衡量注汽锅炉（油田也称湿蒸汽发生器）的重要技术经济指标，而油田注汽锅炉热效率的影响因素可分为五项。结合现场实际对孤岛采油厂孤三油藏管理区注汽二站注汽锅炉的排烟温度与热效率的关系进行了分析，总结出注汽锅炉排烟温度对注汽锅炉热效率的影响，并提出对策，取得了很好的效果。
[关键词]注汽锅炉 热效率 排烟温度
中图分类号：TG333.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）08-233-01
1 湿蒸汽发生器热效率影响因素
湿蒸汽发生器是利用燃料燃烧放出的热量来加热炉水产生蒸汽的。但是送入锅炉内的燃料不可能完全燃烧，并且燃烧所放出的热量也不可能全部都有效地用于产生蒸汽或热水，其中必然有一部分热量损失掉了，这部分损失掉的热量叫锅炉的热损失。
影响湿蒸汽发生器热损失主要有五项：排烟热损失（Q2）、化学不完全燃烧热损失（Q3）、机械不完全燃烧热损失（Q4）、散热损失（Q5）、灰渣物理热损失（Q6）。
技术人员用南京产9003锅炉热效率测定仪对两台锅炉排烟温度、过量空气系数等进行了测试，测试结果详见表1。
从锅炉现场测试结果中可以看出，锅炉排烟温度高、过量空气系数大，则锅炉热效率偏低，证实两项因素对热效率影响大。
2 湿蒸汽发生器热平衡及热效率的含义
2.1湿蒸汽发生器热平衡
就是指燃料的全部热量和湿蒸汽发生器有效利用热量与湿蒸汽发生器各项热损失之间的平衡，即
Qr=Q1+ Q2+ Q3+ Q4+ Q5+ Q6（千焦/公斤）
式中 Qr- 燃料输入热量，千焦/公斤；
Q1- 锅炉有效利用热量，千焦/公斤；
Q2-排烟热损失，千焦/公斤；
Q3-化学不完全燃烧热损失，千焦/公斤；
Q4-机械不完全燃烧热损失，千焦/公斤；
Q5-散热损失，千焦/公斤；
Q6-灰渣物理热损失，千焦/公斤。
2.2湿蒸汽发生器热效率
湿蒸汽发生器有效利用热量与燃料输入热量的比值，即
有效利用热量Q1
热效率η= ————————————×100%
燃料输入热量Qr
或：锅炉热效率η=100%-（Q2+ Q3+ Q4+ Q5+ Q6）
反平衡法在测定锅炉热效率的同时能够发现影响湿蒸汽发生器热效率的主要热损失，从而抓住主要矛盾，提高湿蒸汽发生器热效率。
3 锅炉排烟温度与热效率计算分析
以孤三油藏管理区注汽二站锅炉为例，Q4和Q6都为零，因此反平衡公式可简化为
热效率η=100%-（Q2+ Q3+ Q5）
假设燃料是完全燃烧的，因此Q3亦可忽略不计，且Q5的值基本不变，约为2.5%。故引起湿蒸汽发生器热效率变化的主要因素是排烟热损失即排烟温度和过量空气系数。经烟气分析仪设备测量1号炉炉膛烟气含量为5%，在不考虑燃料特性的情况下，过量空气系数α=21/（21-5）=1.31。
将α=1.31，Q5=2.5%数据代入湿蒸汽发生器实际运行热效率经验公式
η=-〔3.96×10-4+3.299（α-1）10-4〕t+〔1.011+0.0174（α-1）〕-Q5
可简化为：=0.991394-0.000498269×t
t- 排烟温度，℃。
湿蒸汽发生器热效率在过量空气系数与散热损失不变前提下，变化曲线呈线性（表2）。随机抽取1號炉2011年排烟温度数据测算锅炉热效率见表2。
湿蒸汽发生器每降低10℃其热效率可提高0.5%。加强注汽锅炉排烟温度控制是降低锅炉热损失与降本增效的重要途径。
4 降低湿蒸汽发生器排烟温度的措施
4.1 确定合理的过量空气系数
通过调节配风装置，利用烟气分析仪确定最佳过量空气系数，使燃料充分燃烧，同时还要做好炉墙烟道的密封，防止漏风增大过量空气系数，导致热损失增加。
4.2 优化锅炉运行参数
湿蒸汽发生器燃烧参数最佳配合的调整主要是燃油时的油温、油压和雾化压力最佳配合调整。这三个参数是影响锅炉燃烧火焰形状等燃烧情况的最重要的三个参数，这三个参数配合得好，燃烧火焰好，原油燃烧充分，热量能够完全释放出来，锅炉受热面积灰慢，烟温上升幅度慢，从而降低了排烟热损失。
4.3 调节预热器降低排烟温度
为了提高湿蒸汽发生器热效率，降低排烟温度，减少排烟热损失，及时调节给水预热器旁通阀，控制好锅炉进出口水温，达到降低烟气温度、燃料消耗量，提高锅炉的热效率的目的。
4.4 及时清理受热面的烟灰垢和水垢
由于燃料特性和水质等原因，湿蒸汽发生器运行时，将产生大量的烟灰垢和水垢。烟灰垢和水垢的导热性很差，它们比钢铁的导热能力小几十倍甚至上百倍，有它们的存在就会使受热面的传热情况变坏，因而使排烟温度迅速增加，增加燃料消耗量，使湿蒸汽发生器热效率降低。所以，锅炉运行一段时间后要清理烟灰垢和水垢。
4.5 加强对湿蒸汽发生器运行工的技术培训
湿蒸汽发生器实际运行中在外界各种干扰的作用下经常发生变化，这就要求司炉工对湿蒸汽发生器运行状况随时进行调整，运行调整的好坏直接反映在锅炉排烟温度的变化速度上，运行调整不好将导致排烟温度的急剧上升。这就要求运行操作人员有一定的实践技术水平，合理调整，会运用湿蒸汽发生器的结构和工作原理，熟悉燃料特性和燃烧规律，并能结合具体情况，采取相应的措施取得良好的燃烧效果，维持合理的运行状态。
5 几点认识
（1）现场中要注意完善注汽锅炉的配套设施，提高注汽锅炉的热效率，这对于提高燃料的利用率节约能源有着十分重要的意义。
（2）进一步加大对注汽锅炉的维护保养工作，使锅炉有一个良好的运行状态，并注意采用一些先进的节能新技术、新工艺，提高锅炉的运行热效率。
（3）要不断地加大职工技术培训，尤其是现场的实践动手能力，以便随时调整好锅炉的运行参数，保证锅炉处在较高的热效率下运行。
参考文献：
[1]郭河静.提高湿蒸汽发生器热效率的技术探讨.《西部探矿工程》 2006 第7期
[2]王波提高注汽锅炉运行热效率研究 《节能技术》 2005 第4期
[关键词]注汽锅炉 热效率 排烟温度
中图分类号：TG333.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）08-233-01
1 湿蒸汽发生器热效率影响因素
湿蒸汽发生器是利用燃料燃烧放出的热量来加热炉水产生蒸汽的。但是送入锅炉内的燃料不可能完全燃烧，并且燃烧所放出的热量也不可能全部都有效地用于产生蒸汽或热水，其中必然有一部分热量损失掉了，这部分损失掉的热量叫锅炉的热损失。
影响湿蒸汽发生器热损失主要有五项：排烟热损失（Q2）、化学不完全燃烧热损失（Q3）、机械不完全燃烧热损失（Q4）、散热损失（Q5）、灰渣物理热损失（Q6）。
技术人员用南京产9003锅炉热效率测定仪对两台锅炉排烟温度、过量空气系数等进行了测试，测试结果详见表1。
从锅炉现场测试结果中可以看出，锅炉排烟温度高、过量空气系数大，则锅炉热效率偏低，证实两项因素对热效率影响大。
2 湿蒸汽发生器热平衡及热效率的含义
2.1湿蒸汽发生器热平衡
就是指燃料的全部热量和湿蒸汽发生器有效利用热量与湿蒸汽发生器各项热损失之间的平衡，即
Qr=Q1+ Q2+ Q3+ Q4+ Q5+ Q6（千焦/公斤）
式中 Qr- 燃料输入热量，千焦/公斤；
Q1- 锅炉有效利用热量，千焦/公斤；
Q2-排烟热损失，千焦/公斤；
Q3-化学不完全燃烧热损失，千焦/公斤；
Q4-机械不完全燃烧热损失，千焦/公斤；
Q5-散热损失，千焦/公斤；
Q6-灰渣物理热损失，千焦/公斤。
2.2湿蒸汽发生器热效率
湿蒸汽发生器有效利用热量与燃料输入热量的比值，即
有效利用热量Q1
热效率η= ————————————×100%
燃料输入热量Qr
或：锅炉热效率η=100%-（Q2+ Q3+ Q4+ Q5+ Q6）
反平衡法在测定锅炉热效率的同时能够发现影响湿蒸汽发生器热效率的主要热损失，从而抓住主要矛盾，提高湿蒸汽发生器热效率。
3 锅炉排烟温度与热效率计算分析
以孤三油藏管理区注汽二站锅炉为例，Q4和Q6都为零，因此反平衡公式可简化为
热效率η=100%-（Q2+ Q3+ Q5）
假设燃料是完全燃烧的，因此Q3亦可忽略不计，且Q5的值基本不变，约为2.5%。故引起湿蒸汽发生器热效率变化的主要因素是排烟热损失即排烟温度和过量空气系数。经烟气分析仪设备测量1号炉炉膛烟气含量为5%，在不考虑燃料特性的情况下，过量空气系数α=21/（21-5）=1.31。
将α=1.31，Q5=2.5%数据代入湿蒸汽发生器实际运行热效率经验公式
η=-〔3.96×10-4+3.299（α-1）10-4〕t+〔1.011+0.0174（α-1）〕-Q5
可简化为：=0.991394-0.000498269×t
t- 排烟温度，℃。
湿蒸汽发生器热效率在过量空气系数与散热损失不变前提下，变化曲线呈线性（表2）。随机抽取1號炉2011年排烟温度数据测算锅炉热效率见表2。
湿蒸汽发生器每降低10℃其热效率可提高0.5%。加强注汽锅炉排烟温度控制是降低锅炉热损失与降本增效的重要途径。
4 降低湿蒸汽发生器排烟温度的措施
4.1 确定合理的过量空气系数
通过调节配风装置，利用烟气分析仪确定最佳过量空气系数，使燃料充分燃烧，同时还要做好炉墙烟道的密封，防止漏风增大过量空气系数，导致热损失增加。
4.2 优化锅炉运行参数
湿蒸汽发生器燃烧参数最佳配合的调整主要是燃油时的油温、油压和雾化压力最佳配合调整。这三个参数是影响锅炉燃烧火焰形状等燃烧情况的最重要的三个参数，这三个参数配合得好，燃烧火焰好，原油燃烧充分，热量能够完全释放出来，锅炉受热面积灰慢，烟温上升幅度慢，从而降低了排烟热损失。
4.3 调节预热器降低排烟温度
为了提高湿蒸汽发生器热效率，降低排烟温度，减少排烟热损失，及时调节给水预热器旁通阀，控制好锅炉进出口水温，达到降低烟气温度、燃料消耗量，提高锅炉的热效率的目的。
4.4 及时清理受热面的烟灰垢和水垢
由于燃料特性和水质等原因，湿蒸汽发生器运行时，将产生大量的烟灰垢和水垢。烟灰垢和水垢的导热性很差，它们比钢铁的导热能力小几十倍甚至上百倍，有它们的存在就会使受热面的传热情况变坏，因而使排烟温度迅速增加，增加燃料消耗量，使湿蒸汽发生器热效率降低。所以，锅炉运行一段时间后要清理烟灰垢和水垢。
4.5 加强对湿蒸汽发生器运行工的技术培训
湿蒸汽发生器实际运行中在外界各种干扰的作用下经常发生变化，这就要求司炉工对湿蒸汽发生器运行状况随时进行调整，运行调整的好坏直接反映在锅炉排烟温度的变化速度上，运行调整不好将导致排烟温度的急剧上升。这就要求运行操作人员有一定的实践技术水平，合理调整，会运用湿蒸汽发生器的结构和工作原理，熟悉燃料特性和燃烧规律，并能结合具体情况，采取相应的措施取得良好的燃烧效果，维持合理的运行状态。
5 几点认识
（1）现场中要注意完善注汽锅炉的配套设施，提高注汽锅炉的热效率，这对于提高燃料的利用率节约能源有着十分重要的意义。
（2）进一步加大对注汽锅炉的维护保养工作，使锅炉有一个良好的运行状态，并注意采用一些先进的节能新技术、新工艺，提高锅炉的运行热效率。
（3）要不断地加大职工技术培训，尤其是现场的实践动手能力，以便随时调整好锅炉的运行参数，保证锅炉处在较高的热效率下运行。
参考文献：
[1]郭河静.提高湿蒸汽发生器热效率的技术探讨.《西部探矿工程》 2006 第7期
[2]王波提高注汽锅炉运行热效率研究 《节能技术》 2005 第4期