注汽锅炉干度调节装置设计与应用探究

孙正涛

摘要：随着油田稠油开采规模的不断扩大，注蒸汽开采稠油作为一种成熟工艺已越来越引起人们的重视，注汽锅炉技术更新成为大势所趋。由于原油成分时有变化，现场缺乏全面的监控装置，使注汽锅炉的运行始终不能保持在一个较高的水平上，在注汽过程中，注气高干度值经常出现不稳定现象，导致原油产量和采收率降低，对油层造成破坏。本次改进涉及一种注汽锅炉干度调节控制装置，保证蒸汽稳定的高干度值，可以提高原油产量和采收率，而且对油层具有很好的保护作用。

关键词：注汽锅炉；干度調节控制装置；高干度值；报警器

本次改进涉及一种注汽锅炉干度调节控制装置，其技术方案是：包括软化脱氧水箱、柱塞泵、预热管、蒸汽炉筒、风机、汽水分离器、蒸汽干度控制室、蒸汽管网、报警器、喷雾机，软化脱氧水箱通过柱塞泵和预热管连接到蒸汽炉筒的入口，蒸汽炉筒的内腔设有蒸汽加热装置，蒸汽炉筒的外侧设有风机，蒸汽炉筒的出口通过汽水分离器和蒸汽干度控制室连接到蒸汽管网；所述的蒸汽干度控制室上增设用于调节蒸汽干度的喷雾机、采集蒸汽干度数据的蒸汽取样器和用于监控蒸汽干度的报警器。有益效果是：保证蒸汽稳定的高干度值，可以提高原油产量和采收率，而且对油层具有很好的保护作用。

1技术背景

随着世界范围内稠油开采规模的不断扩大，注蒸汽开采稠油作为一种成熟工艺已越来越引起人们的重视，油田注汽锅炉的技术更新成为大势所趋。目前，我国几个稠油油田注蒸汽开采所用的注汽锅炉，绝大多数是使用当地原油作为燃料。燃料流向来看，从管网来的天然气经智能旋进流量计计量后被送人油气两用燃烧器，并在炉膛中燃烧，为辐射段蒸汽炉筒加热，燃烧所产生的烟气经对流段蒸汽炉筒吸热降温后排放到大气中，造成热量的浪费。由于原油成分时有变化，现场缺乏全面的监控装置，使注汽锅炉的运行始终不能保持在一个较高的水平上，在注汽过程中，注气高干度值经常出现不稳定现象，导致原油产量和采收率降低，对油层造成破坏。

2装置特征

2、1一种注汽锅炉干度调节控制装置，其特征是：包括软化脱氧水箱（1）、柱塞泵（2）、预热管（4）、蒸汽炉筒（5）、风机（6）、汽水分离器（7）、蒸汽干度控制室（8）、蒸汽管网（9）、报警器（10）、喷雾机（11），软化脱氧水箱（1）通过柱塞泵（2）和预热管（4）连接到蒸汽炉筒（5）的入口，蒸汽炉筒（5）的内腔设有蒸汽加热装置，蒸汽炉筒（5）的外侧设有风机（6），蒸汽炉筒（5）的出口通过汽水分离器（7）和蒸汽干度控制室（8）连接到蒸汽管网（9）；所述的蒸汽干度控制室（8）上增设用于调节蒸汽干度的喷雾机（11）、采集蒸汽干度数据的蒸汽取样器（3）和用于监控蒸汽干度的报警器（10）。

2.2 其特征是：所述的蒸汽炉筒（5）由进液筒体（5.1）、连接筒体（5.2）、出气筒体（5.3）和加热管（5.4）组成，所述的进液筒体（5.1）与出气筒体（5.3）之间通过连接筒体（5.2）连接，所述进液筒体（5.1）的筒体高度高于出气筒体（5.3）的高度，进液口设置在进液筒体（5.1）的上部，出气口设置在出气筒体（5.3）的底部，加热管（5.4）设置于进液筒体（5.1）、连接筒体（5.2）和出气筒体（5.3）的内腔。

3 技术方案

其技术方案是：包括软化脱氧水箱、柱塞泵、预热管、蒸汽炉筒、风机、汽水分离器、蒸汽干度控制室、蒸汽管网、报警器、喷雾机，软化脱氧水箱通过柱塞泵和预热管连接到蒸汽炉筒的入口，蒸汽炉筒的内腔设有蒸汽加热装置，蒸汽炉筒的外侧设有风机，蒸汽炉筒的出口通过汽水分离器和蒸汽干度控制室连接到蒸汽管网；所述的蒸汽干度控制室上增设用于调节蒸汽干度的喷雾机、采集蒸汽干度数据的蒸汽取样器和用于监控蒸汽干度的报警器。上述的预热管为U形结构，且设置在蒸汽炉筒的入口，对进入蒸汽炉筒的软化脱氧水预热加温。上述的蒸汽炉筒由进液筒体、连接筒体、出气筒体和加热管组成，所述的进液筒体与出气筒体之间通过连接筒体连接，所述进液筒体的筒体高度高于出气筒体的高度，进液口设置在进液筒体的上部，出气口设置在出气筒体的底部，加热管设置于进液筒体、连接筒体和出气筒体的内腔。

4 改进后装置结构

装置包括软化脱氧水箱1、柱塞泵2、预热管4、蒸汽炉筒5、风机6、汽水分离器7、蒸汽干度控制室8、蒸汽管网9、报警器10、喷雾机11，软化脱氧水箱1通过柱塞泵2和预热管4连接到蒸汽炉筒5的入口，蒸汽炉筒5的内腔设有蒸汽加热装置，蒸汽炉筒5的外侧设有风机6，蒸汽炉筒5的出口通过汽水分离器7和蒸汽干度控制室8连接到蒸汽管网9；所述的蒸汽干度控制室8上增设用于调节蒸汽干度的喷雾机11、采集蒸汽干度数据的蒸汽取样器3和用于监控蒸汽干度的报警器10，超过了一定的数值后会发出报警音。

其中，预热管4为U形结构，增长了预热的路径，且设置在蒸汽炉筒5的入口，对进入蒸汽炉筒5的软化脱氧水预热加温。

图1 结构示意图

5 运行原理

软化脱氧水经高压柱塞泵升压后被送入蒸汽炉筒，在蒸汽炉筒段，软化水依次经过进液筒体5.1、连接筒体5.2、出气筒体5.3的对流段、过渡段、辐射段并吸热蒸发成湿饱和蒸汽，湿饱和蒸汽经汽水分离器分离后其蒸汽部分进入蒸汽干度控制室8，所述的蒸汽干度控制室8连接喷雾机11和报警器10，调节蒸汽干度，然后送入蒸汽管网，完成注汽，能保证蒸汽稳定的高干度值，可以提高原油产量和采收率，而且对油层具有很好的保护作用。endprint