湿蒸汽发生器火焰偏烧调节器的研制与应用.pdfVIP

维普资讯 工业炉 P石油化工设备技术，2008，29(5)·11· etro—ChemicalEquipmentTechnology 湿蒸汽发生器火焰偏烧调节器的研制与应用 顾永 强 (中国石化胜利油田分公司孤东采油厂，山东 东营 257237) 摘 要 ：蒸汽吞吐是 目前普遍采取的提高稠油开发效果的成熟技术 ，其主要设备是湿蒸汽发生器。现场 实践经验表 明，火焰偏烧是湿蒸汽发生器炉管局部过热导致鼓包、爆管的根本原 因，但 目前无彻底地解 决办 法，湿蒸汽发生器因火焰偏烧造成炉管爆管已成为制约注汽安全生产 的瓶颈 问题 。文章介绍 了火焰偏烧调 节器的研制与推广应用效果。 关键词 ：湿蒸汽发生器 ；火焰偏烧 ；调节器 中图分类号 ：TE963 文献标识码 ：B 文章编号 ：1006—8805(2008)05-0011一O3 孤东油 田九区注汽站 G101、G102湿蒸汽发 而造成火焰偏烧 (见 图 1)。 生器 (习惯上也称为注汽锅炉)近两年 因多种原因 但是 ，由于燃烧枪在炉 内，火嘴因振动等原因 发生 8根炉管鼓包、爆管等安全事故 ，造成 了较大 偏离 中心线后无调整手段。炉膛 内的火焰情况见 的经济损失 ，影 响注汽开发 的正常进行 。现场实 图 2。 践经验表 明，火焰偏烧是炉管局部过热导致鼓包 、 由图 2可知 ，燃烧器火焰在炉膛 内以居 中为 爆管的根本原因，但 目前无彻底地解决办法。事 最佳 ，但锅炉经长期运行后 ，使火嘴因震动和温差 实上，锅炉炉管鼓包、爆管在油 田注汽锅炉中非常 变化而偏离 中心线 。正常情况下，火焰最宽部距 普遍 ，且是危害极大的事故 。据初步统计 ，全国油 离火嘴根部 6．5m，宽度为 2m。火焰夹角 a为 田注气热采行业 因锅炉炉管爆管每年造成的经济 8．7。，查 23t／h湿蒸汽发生器燃烧器技术文件得 损失上千万元 。因此，解决锅炉炉管爆 管的问题 知 ，火焰外缘离炉管壁允许距离为 0．4m。 成为注汽热采行业亟待解决的问题。 计算表 明，火焰偏烧时，火焰夹角变化对单侧 1 火焰偏烧原因分析 火焰宽度 h(的含义见图2)的变化影响很大。 1．1 湿蒸汽发生器制汽工作原理 在正常状态下 ： 湿蒸汽发生器的构造主要分为混合雾化段、 h 一6．5tga 燃烧辐射段、对流段三部分。混合雾化段将空气 一 6．5tg8．7。 与燃油混合雾化后进入燃烧辐射段的燃烧腔燃 ≈1．0(m) 烧 ，炉管中的高压软化水先经过对流段传热升温， 当a变化 1。，即Aa一1。时，根据微分原理可 再进入辐射段通过热辐射方式，将燃油燃烧产生 计算出相应 的单侧火焰宽度的变化 Ah： 的热量传递给进入炉管 中的高压软化水 ，使炉管 Ah≈6．5(tg口) A 一 6．5sec2aAa 内的低温水成为设计温度 的饱和蒸汽 ，并外输进 入注汽干线中。 一6．5sec8．7。7c／180 炉管 中的高压软化水在炉膛 内部的辐射段达 — 0．1l6(m) 到最高温度，即达到设计温度 。炉膛 内部辐射段 就是说 ，只要火嘴夹角偏移 1。角 ，则火焰 向 盘管 由 56根长约 13