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锅炉排烟损失主要取决于两个量：排烟温度和空气系数。空气系数实际代表了排烟量的多少，对于注汽锅炉一般在1115左右，超过此值，说明烟气量超过了正常值。根据中数据可以看出，排烟温度与排烟量对排烟损失的影响有三种情况：（1）空气系数正常，排烟温度严重超标，导致排烟损失过高。如9-8炉，尽管排烟量正常，但排烟温度高，排烟损失达标18146%；（2）排烟温度正常，但空气系数高，导致排烟损失高。如6-6炉，排烟温度接近正常，但空气系数大，排烟损失14117%；（3）排烟温度及空气系数均较高，二者共同作用，导致排烟损失高。如37炉，排烟温度较高，但空气系数大，排烟损失16125%.
油田注汽锅炉尾部换热段定期吹灰，周期为15天左右。吹灰前排烟温度可达300e以上，吹灰垢排烟温度明显降低（低于240e）。油田运行的注汽锅炉，设计排烟中，CO2含量在12%14%之间，O2含量在4%6%之间，空气系数小于112.目前，无论是引进的、还是国产的注汽锅炉选用的燃烧器均为北美燃烧公司生产的6131型燃烧器。这种燃烧器，针对重油、轻油和天然气三种燃料，有A、B、C三种凸轮，调风是靠调更换气动阀门的凸轮实现的。实际运行中，因燃料种类不稳定，运行工况经常发生变化，风量与燃料很难靠手工调节到最佳值。提高运行热效率技术方案针对注汽锅炉运行过程中排烟温度高和空气系数偏大问题，可采取以下技术措施，以提高其运行热效率。空气系数自动调节技术空气系数自动调节系统由三部分组成：（1）检测部分，完成氧量的检测和传输工作；（2）控制部分，主要是根据检测信号向执行机构下达控制命令；（3）调节部分，完成配风调节工作。检测部分主要由氧化锆氧量传感器和变换器组成。氧化锆氧量传感器是目前国内外较为常用的氧量传感器，它能够连续监测，且精度高。氧化锆氧量传感器由氧化陶瓷材料、电极、加热炉、测温电偶以及装有参比气和标准气导管的不锈钢外壳组成。在高温（700e）以下时，氧化锆材料具有良好的氧离子传导特性。当氧化锆材料两边氧气压不同时，可测得氧浓度的电池的电动势。从测得的浓度电池的电动势可求得烟气中的氧气分压，并从氧气分压计算出被测烟气的空气系数。控制部分主要硬件为586工业控制机，软件控制组态用Paragon550完成。它将氧化锆氧量传感器及变换器检测输出的信号进行计算、比较，再经过积分分离式PIO调节，最后控制输出。为保持控制精度和稳定性，在控制策略中采用了积分分离式比例和积分的自适应控制。另外，在整体控制系统中应用了条件控制、失效控制、模糊控制等手段和方法，使系统更科学合理。
调节执行机构一般采用机械风门调节，但该方对注汽锅炉来说，又受空间限制，其灵活性和精度较差。为此本调节部分由逆变器控制鼓风机转速实现。采用逆变器能实现无级变速，控制精度高，工作范围宽。需要说明的是逆变器工作需要设定下限控制范围，保证供风压力不低于1150kPa化学清烟垢技术化学清烟垢技术，包括以下研究内容：（1）燃油化学组成的测试分析；（2）烟垢的化学组成的测定分析；（3）烟垢生成机理的研究和探讨；（4）除垢剂的性能研究与筛选；（5）除垢剂的室内性能实验；（6）现场生产性试验及效果分析。研究技术路线采取技术研究与试验相结合，室内试验与现场试验相结合的方法，进而研制出满足生产需求的除垢剂。通过现场调研，基本掌握注汽锅炉燃烧的工况特点，并对燃油、烟垢做取样分析。
针对烟垢的组成和特点，进行成垢因果分析，并根据因果分析确定除垢剂的化学性能成份。先在室内进行各种选定剂的化学性能试验，依试验结果拟出清垢的配方。研制除垢剂的关键技术是如何使附在受热表面上的烟垢在它的作用下变以松脆、龟裂、脱落。也就是说：在理论研究的基础上，通过多次的试验，选出效果理想的药剂，使其在一定温度的作用下，与烟垢发生化学反映，最后达到除垢、清垢、防垢的目的。余热回收技术注汽锅炉是卧式直流锅炉，23t/h锅炉排烟处与炉前进风口相距30m，若以余热预热空气，势必造成庞大的风道系统，从布置和造价两方面考虑均不可行。因而采用加热给水方案。从流程看，回收的余热加热泵前给水，余热回收装置承压要求不高。但因一般给水温度在20e左右，预热后也不高于60e，管壁温度低于酸露点温度，且处于腐蚀速度较快区域，要求换热器具有良好的抗腐蚀性能。在对换热器材质、制造工艺进行广泛调研的基础上，换热器采用防腐性能好且导热优良的ND钢材制造可满足要求。根据23t/h注汽锅炉给定参数，烟气由240e降至200e，给水可由25e升至40e，蒸发量按18t/h（实际运行数值），余热回收装置：传热温差18712e，总传热系数110W/（m2e），传热面积1416m2（烟气侧）。余热回收装置传热管<25@215mm耐腐蚀ND钢无缝钢管，传热管束为蛇形翅片结构，管内走水，管外走烟气。为降低管内阻力损失，传热管采用多路并联。经计算，烟气侧压力降小于012kPa，水侧压力降小于100kPa.
现场试验根据前述方案，我们在辽河油田的17、19及其4注汽锅炉上进行了改造。改造前后测算结果见。结论如何提高注汽锅炉运行热效率，经过几年的研究，取得了一些研究成果：（1）空气系数自动调节技术，试验表明该项研究对注汽锅炉有很好的燃料适应性，即燃料改变，系统能够与之很快适应。对选定的燃料，在任意负荷下，均能使空气系数小于112；（2）在线化学清烟垢技术，研制成功了型、ò型和ó型化学清烟垢剂，实际应用吹灰效果良好；（3）烟气余热回收技术，研制的余热回收装置采用ND钢制造，热换效率高、耐腐蚀性能强；（4）本项研究从设计、研制、运行及节能效果看，均达到了预期研究目标。
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发表于 2012-4-27 10:41:58