油田注汽锅炉讲义

锅炉基础知识第一章锅炉基础知识第一节概述一．锅炉的工作过程：锅炉是一种利用燃料燃烧后释放的热能或工业生产中的余热传递给容器内的水，使水达到所需要的温度（热水）或一定压力蒸汽的热力设备。

它是由“锅”（即锅炉本体水压部分）、“炉”（即燃烧设备部分）、附件仪表及附属设备构成的一个完整体。

锅炉在“锅”与“炉”两部分同时进行，水进入锅炉以后，在汽水系统中锅炉受热面将吸收的热量传递给水，使水加热成一定温度和压力的热水或生成蒸汽，被引出应用。

在燃烧设备部分，燃料燃烧不断放出热量，燃烧产生的高温烟气通过热的传播，将热量传递给锅炉受热面，而本身温度逐渐降低，最后由烟囱排出。

“锅”与“炉”一个吸热，一个放热，是密切联系的一个整体设备。

锅炉在运行中由于水的循环流动，不断地将受热面吸收的热量全部带走，不仅使水升温或汽化成蒸汽，而且使受热面得到良好的冷却，从而保证了锅炉受热面在高温条件下安全的工作。

二．锅炉参数：锅炉参数对蒸汽锅炉而言是指锅炉所产生的蒸汽数量、工作压力及蒸汽温度。

对热水锅炉而言是指锅炉的热功率、出水压力及供回水温度。

（一）蒸发量（D）蒸汽锅炉长期安全运行时，每小时所产生的蒸汽数量，即该台锅炉的蒸发量，用“D”表示，单位为吨/小时（t/h）。

（二）热功率（供热量Q）热水锅炉长期安全运行时，每小时出水有效带热量。

即该台锅炉的热功率，用“Q”表示，单位为兆瓦（MW），工程单位为104千卡/小时（104Kcal/h）。

（三）工作压力工作压力是指锅炉最高允许使用的压力。

工作压力是根据设计压力来确定的，通常用MPa来表示。

（四）温度温度是标志物体冷热程度的一个物理量，同时也是反映物质热力状态的一个基本参数。

通常用摄氏度即“t℃”。

锅炉铭牌上标明的温度是锅炉出口处介质的温度，又称额定温度。

对于无过热器的蒸汽锅炉，其额定温度是指锅炉额定压力下的饱和蒸汽温度；对于有过热汽的蒸汽锅炉，其额定温度是指过热汽出口处的蒸汽温度；对于热水锅炉，其额定温度是指锅炉出口的热水温度。

油田专用过热注汽锅炉操作说明控制系统随着信息工业自动化程度的不断发展，自动化高新技术已在湿蒸汽发生器及过热注汽锅炉上广泛应用，DCS（分布式控制系统）可实现油田注汽生产的科学数字化管理。

过热注汽锅炉设计了人性化的交互界面，具有操作简便、直观、故障率低等特点，运行数据的记录和传输均可按用户需求而实现。

一、控制系统组成注汽锅炉控制系统主要由检测仪表、仪电控制盘及执行机构组成。

1、检测仪表：主要由压力变送器、热电阻、热电偶、电磁流量计、智能旋进流量计、差压变送器及限制开关等组成；检测仪表将各种物理参数转换为PLC可识别的模拟或开关信号传输至中央控制系统；2、仪电控制盘：主要分为动力系统及自控系统。

动力系统由电气系统及变频系统组成，为整个系统运行提供并分配所需电力；自控系统作为中央控制系统是整个控制系统的中枢，实现数据处理、逻辑运算、报警保护、自动控制及人机交互等高级功能。

电气系统主要由空气开关、磁力启动器、过热保护继电器等组成。

自控系统主要由PLC、触摸屏、点火程序器等组成。

3、执行机构：主要由变频器、电动调节阀、电动阀和电磁阀、ENERGY燃烧器配套伺服机构、自动吹灰装置等组成，响应中央控制系统产生的控制信号，执行用户操作命令。

二、操作系统说明1、触摸屏基本操作：用手轻轻触摸屏幕一次即为“单击”操作，在1秒钟内连续触摸屏幕两次即为“双击”（此项操作较少用到），与鼠标操作无异，简单直观。

2、触摸屏系统维护：昆仑通态系列触摸屏自带WINDOWS嵌入版系统，在开机约10秒时点击屏幕可以自动进入维护界面，可以对系统进行各项维护操作。

注意，此项操作请务必在专业人员指导下进行。

3、触摸屏操作方法：进入锅炉自动控制系统界面后，单击菜单栏内按钮可以打开相应的操作界面，单击界面内的按钮可以进行相应的操作。

4、操作界面组成：主要分为标题栏、内容栏及菜单栏三个部分。

标题栏：显示有“中国石油天然气第八建设有限公司”的图标、当前内容的标题、系统日期和时间。

锅炉基础知识第一章锅炉基础知识第一节归纳一．锅炉的工作过程：锅炉是一种利用燃料燃烧后释放的热能或工业生产中的余热传达给容器内的水，使水达到所需要的温度（热水）或必然压力蒸汽的热力设施。

它是由“锅”（即锅炉本体水压部分）、“炉”（即燃烧设施部分）、附件仪表及隶属设施组成的一个完满体。

锅炉在“锅”与“炉”两部分同时进行，水进入锅炉今后，在汽水系统中锅炉受热面将吸取的热量传达给水，使水加热成必然温度和压力的热水或生成蒸汽，被引出应用。

在燃烧设施部分，燃料燃烧不断放出热量，燃烧产生的高温烟气经过热的流传，将热量传达给锅炉受热面，而自己温度逐渐降低，最后由烟囱排出。

“锅”与“炉”一个吸热，一个放热，是亲近联系的一个整体设施。

锅炉在运行中由于水的循环流动，不断地将受热面吸取的热量全部带走，不但使水升温或汽化成蒸汽，而且使受热面获得优异的冷却，从而保证了锅炉受热面在高温条件下安全的工作。

二．锅炉参数：锅炉参数对蒸汽锅炉而言是指锅炉所产生的蒸汽数量、工作压力及蒸汽温度。

对热水锅炉而言是指锅炉的热功率、出水压力及供回水温度。

（一）蒸发量（ D）蒸汽锅炉长远安全运行时，每小时所产生的蒸汽数量，即该台锅炉的蒸发量，用“D ”表示，单位为吨 / 小时（ t/h ）。

（二）热功率（供热量Q ）热水锅炉长远安全运行时，每小时出水有效带热量。

即该台锅炉的热功率，用“Q ”表示，单位为兆瓦（ MW ），工程单位为 104 千卡 / 小时（ 104Kcal/h ）。

（三）工作压力工作压力是指锅炉最高赞同使用的压力。

工作压力是依照设计压力来确定的，平常用 MPa 来表示。

（四）温度温度是标志物体冷热程度的一个物理量，同时也是反响物质热力状态的一个基本参数。

平常用摄氏度即“t℃ ”。

锅炉铭牌上注明的温度是锅炉出口处介质的温度，又称额定温度。

对于无过热器的蒸汽锅炉，其额定温度是指锅炉额定压力下的饱和蒸汽温度；对于有过热汽的蒸汽锅炉，其额定温度是指过热汽出口处的蒸汽温度；对于热水锅炉，其额定温度是指锅炉出口的热水温度。

油田注汽锅炉运行浅析摘要：对湿蒸汽焓值、压力以及负荷之间关系进行分析，揭示了注汽锅炉的运行特点，提出在变工况下，以保证干度和安全性为前提，计算合理负荷值的一种计算方法。

根据锅炉原理和现场使用情况，对注汽锅炉进行充分的研究和认识，指出在负荷发生变化时应注意的问题和解决办法。

关键词：注汽锅炉变化运行工况负荷安全性蒸发量辽河油田是以生产稠油和超稠油为主的大油田，随着近年来开采工艺的发展，其产量逐年上升，与之相配套的热采工艺亦日趋完善，注汽锅炉就是其中一个重要的环节，由于地层结构千差万别，稠油埋藏深度、油层厚度、渗透率不尽相同，导致不同井的油层压力各不相同，同一口井的压力在不同注汽阶段也存在差异。

而注汽锅炉的运行对应额定的运行参数，为了适应不同的开采条件，需要注汽锅炉在非额定工况下能够正常运行。

一、注汽锅炉基本情况目前使用的注汽锅炉在结构设计上基本是单管程，水平往复式布置的强制流动直流锅炉。

经过水处理系统软化处理的水，由柱塞泵升压，依次通过给水预热器、对流段和辐射段，在流动和传热的双重作用下最后被加热成千度为80%的湿蒸汽送到注汽管线。

根据油田的实际生产需要，注汽锅炉均设计成高压低容量的形式，辽河油田最常见的是额定热负荷为0.59×104、0.74×104、1.47×104kW，工作压力为18 Map和10 Map的锅炉。

按通用的表示方法即分为额定蒸发量9.2、11.2、23.0 t/h3种。

其水容量小，工质流动通畅，炉管能得到很好的冷却，并可迅速启动和停用，迅速适应压力的变化。

注汽锅炉在某一油层注汽时，由于该地层参数是定值，其运行压力也就相应确定。

因此，在注汽时，水在注汽锅炉内加热过程是一个等压加热过程。

由于辽河油田的注汽锅炉经常在变化的工况下运行，时常由于负荷的不合理调整而导致注入井内的湿蒸汽焓值受到影响，从而影响注汽的效果。

另外，负荷的不合理调整也经常影响到锅炉的安全运行，甚至造成传热恶化，发生爆管事故。

浅谈注气锅炉原理与应用浅谈注气锅炉原理与应用摘要：针对油田注锅炉在实际施工中的运行情况，对注汽锅炉操作的原理及应用情况进行分析，并对注汽锅炉在实际操作中的问题进行分析，以及提出相应的预防措施。

关键词：注气锅炉原理应用前言随着我国的稠油资源的不断的发展，注汽锅炉就成为了我国油田开采稠油的必需的蒸汽发生设备了。

在注汽锅炉的实际运行过程中，我们要遵循相应的工作原理，而本就是对其原理进行分析，和对注汽锅炉在我国油田开采中的运用，以及在运用过程中会出现什么问题，并提出相应的防护措施，以保证注汽锅炉的正常运作及使用寿命。

一、注气锅炉1.注气锅炉的概述所谓的锅炉就是由锅和炉及相应的附件、仪表和附属设备组成的，它的分类有很多，从用途上我们可以分为动力、工业和生活用三类；从输出介质上我们可以分为蒸汽、热水和水汽两用三类；从燃料上可分为燃煤、燃气以及燃油三类；从压力上我们可以分为低压、中压和高压三种。

而我们在工业中用的最多就是注汽锅炉，它已经成为油田专用的强制循环、高压、直流、燃油燃气的工业蒸汽水管锅炉。

注汽锅炉又名湿蒸汽发生器，是油田开采稠油的专用注汽设备，它是利用所生产的高温高压湿蒸汽进行注入油井的，加热油层中的原油并降低稠油的粘度，使稠油的流动性增加，使稠油的采收率能够得到大幅度的提高。

湿蒸汽发生器它是卧式直流水管锅炉，辐射段通常是单路或者多路直管水平往复式布置的，对流段通常也是单路或多路直管往复错列排布的结构，且所产生的湿度都是大于百分之二十的湿饱和蒸汽或者是过饱和蒸汽的。

其液体燃料火室燃烧锅炉是利用燃料的热能，把一定量的水加热，使其成为相应的压力、温度和干度的湿饱和或过饱和蒸汽的机械性的设备。

注汽锅炉和其他的锅炉一样，包括锅和炉两大部分，然而这种锅炉却不同于电站及普通的锅炉，它没有汽包和联箱，而这里的锅它是指水汽系统的承压管子和管道及管件，至于炉是指燃烧燃料的场所，一般称之为炉膛。

2.注汽锅炉的结构及工作原理注汽锅炉的结构通常为三大段、三大系统、若干水器以及三大辅机这几块，其中三大段分别为辐射、对流和过渡；三大系统分别为水汽、燃烧和自控；若干小器分别为加热、分离和过滤；三大辅机是供水泵、燃烧器以及空压机等。

YZG22.5-14/360-G型油田过热注汽锅炉使用说明书编制：校对：审核：哈尔滨鑫北源电站设备制造有限公司二零一四年二月简介油田注汽锅炉是稠油热采的专用设备，属油田专用A级直流锅炉。

其产生的高温、高压湿饱和蒸汽注入油井加热原油，降低稠油的粘度，改善稠油的流动性，大幅度提高稠油的采收率。

YZG22.5-14/360-G型油田过热注汽锅炉是卧式强制循环直流锅炉，专门针对SAGD 开发工艺技术的特殊要求而设计的，与传统的注汽锅炉相比，该型锅炉蒸汽出口为过热度为2-23℃，适用于注汽压力在14MPa以下的超稠油区块开发。

该型锅炉充分考虑了冬季室外运行的防冻、停炉排水等问题，具有现场安装简单、锅炉管束和耐火绝热层维修方便，运行操作方便等优点。

控制系统采用新型触摸屏控制，具有强大的控制和通讯功能。

YZG22.5-14/360-G型油田过热注汽锅炉的主要技术参数如下：额定蒸发量：22.5t/h 额定工作压力：14MPa额定蒸汽温度：360℃热效率：90.0%过热度：2-23℃燃料：天然气控制方式：触摸屏 + PLC控制承载方式：撬座外形尺寸(长×宽×高):35900×5798×9985mm设备重量：125816Kg由于注油过热注汽锅炉结构的特殊性及较高的安全要求，特制定本说明以指导安装、操作和维护。

2.1 原理2.1.1 水汽系统从油田水处理装置来的合格软化水，进入给水泵升至工作压力后，经孔板流量计、单向阀、截止阀后进入水—水换热器外管，与对流段出来的热水换热后，温度（90℃-120℃）升高到露点温度以上，然后进入对流段。

对流段入口水温可用旁路阀门来进行调节。

水在对流段中经高温烟气对流换热（吸收约40%的热量），再进入水—水换热器内管，与锅炉给水换热后进入辐射段（吸收约50%的热量）继续加热蒸发，使其转变为干度为80%的高温高压湿饱和蒸汽。

进入汽水分离器，由于汽和水存在的重度差，干蒸汽在汽水分离器内螺旋上升运动并形成汽柱，而饱和含盐水则旋转下降，从而实现汽水分离。