油田注汽锅炉讲义

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锅炉及热工基本知识
直流锅炉的优缺点：
优点: 适用于任何压力 缺点： .要求的给水品质高
重量轻
制造、安装及运输方便 可迅速启停
.水泵消耗功率大
.自动调节及控制系统复杂
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锅炉及热工基本知识
注汽锅炉包括锅和炉两大部分，这种锅炉不同于电站
及普通锅炉，它没有汽包和联箱，这里的“锅” 为水汽
控 照 制 明 变 压 器
油 泵 房
空 压 机
低 压 锅 炉 房 胜利发电厂
380V/110V
注汽锅炉的系统简介
2.供水系统
水源井 水泵 储水罐 拉水车 卸水罐 储水罐 水处理水泵
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供水管线(水龙带)
供盐系统
进盐泵 盐水箱 循环供盐泵 盐水池 来盐
1级软水罐
2级软水罐
除氧器
锅炉给水泵入口减振器
锅炉给水泵
b.蒸汽雾化
蒸汽分离器 截止阀 4160K压力控制器 汽水分离器
加热、吹扫 油枪
喷嘴
蒸汽调节器
蒸汽雾化器磁阀
单向阀
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注汽锅炉的系统简介
8.加热系统：
燃料油 （柴油） 低压锅炉
加热扫线
储油罐加温
软化水
卸油罐加温
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注汽锅炉的系统简介
9.排污系统：
排污管线 排放池 排污泵
罐车拉运外排
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0.4KV 200A
隔离刀闸 空气开关 400A
0.38KV C C C
0.38KV
C
380/110V
水 泵 1
C C
水 泵 2
药 泵
除 气 器
接触器 柱 塞 泵 电 机
C
控 制 电 源 110V 备 用
卸 油 泵
卸 水 泵
盐 泵
照 明
鼓 风 机 电 机
110KW 18KW
电 加 热 器 15KW
控 制 电 源
油田专用注汽锅炉操作 与维护技术规程
2013.7
前
言
《油田专业注汽锅炉操作与维护技术规程》，本标准共分为3部分： ——第 1 部分：亚临界注汽锅炉 ——第 2 部分：超临界注汽锅炉
——第 3 部分：过热蒸汽注汽锅炉
本部分是《油田专用注汽锅炉操作与维护技术规程》的第2部分。 本部分由胜利石油管理局设备专业标准化委员会提出并归口。 本部分起草单位：胜利石油管理局胜利发电厂，胜利油田分公司滨南采油厂。 本部分主要起草人：崔方辰 张颂国 王兴勤 徐宏国 张乃峰
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锅炉及热工基本知识
1.锅炉： 由“锅”和“炉”及相应的附件、 仪表及附属设备组成； 2.锅炉的分类: 按用途 按输出介质 按燃料 按压力 动力、工业和生活用 蒸汽、热水和水汽两用 燃煤、燃气和燃油 低压、中压和高压
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锅炉及热工基本知识 锅炉的基本参数：
锅炉出力 即容量 额定温度 额定压力 干度 对于注汽锅炉的又一个重要指标，即饱和蒸汽在汽水混 合物中含量。 热效率 热工名词： 输出热量/输入热量。
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第 2 部分：注汽锅炉
3.4.10 蒸汽温度高：在蒸汽出口处安装一测量蒸汽温度热电偶，在仪控盘上对 应温度数控仪，设限温度值高于蒸汽实际的过程温度。 3.4.11 燃烧器温度高: 在燃烧器瓦口处安装一测量燃烧器喉头温度热电偶，在 仪控盘上对应温度数控仪，设限温度值高于燃烧器内运行中的环境温度。 3.4.12 雾化压力低开关:安装在雾化空气与蒸汽相汇结合处，设限校定值低于 正常运行时的雾化压力。 3.4.13 润滑油压力低开关: 安装在柱塞泵曲轴箱上,设限校定值低于柱塞泵运 转时的润滑油压力, 为确保柱塞泵正常运转有足够的润滑油。 3.4.14 给水入口压力低开关: 安装在给水至柱塞泵的入口处, 设限校定值低于 正常运行时的给水压力, 为确保柱塞泵正常运转有充足的供水。 3.4.15 燃油温度低: 在电加热器出口处安装一测量燃油温度热电偶，在仪控盘 上对应温度数控仪，设限温度值低于燃油实际的过程温度, 以确保运行燃烧时 对燃料温度要求。 3.4.16 仪表风压力低开关: 安装在空压机供气经干燥后的出口处,设限校定值 低于正常供气时的压力,保证气动仪表的正常工作。 3.4.17 燃烧器门打开:燃烧器分体连接处一行程开关,运行时燃烧器门不得打 开,保证在燃烧器门打开或连接时存在间隙不得进行点火操作。
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第 2 部分：注汽锅炉
3、注汽锅炉设备特性及规范 3.1 注汽锅炉 注汽锅炉是油田开采更深地层特超稠油的专用注汽设备，是一种卧式直流水管锅炉， 主要包括：锅炉本体，锅炉范围内管道和燃料管道，水处理反渗透装置、自控测量 仪表以及其它附属设备、附属机械等，安装方式为活动式安装。反渗透除盐系统包 括过滤器、膜组件、高压泵、管道阀件、电气仪表及组装框架等。 设备型号应包括蒸发量、额定压力、燃烧方式等技术参数，如：YZF-9-26-Y YZF—中国石油天然气第八建设有限公司； 9—蒸发量为9t/h； 26—额定蒸汽压力为26MPa； Y—燃料类型为燃油。 3.2 设计燃料特性 3.2.1 燃料油 注汽锅炉燃用燃料油达到Q/SHSLJ0128-2002规定。 3.2.2 天然气 注汽锅炉燃用天然气达到Q/SHSLJ0128-2002规定。
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锅炉及热工基本知识
湿蒸汽发生器是卧式直流水管锅炉，它的辐射段是单路或
多路直管水平往复式布置，对流段为单路或多路直管往复错列排 布结构，产生湿度大于20%的湿饱和蒸汽或过饱和蒸汽。 设计为液（气）体燃料火室燃烧锅炉，炉膛烟气压力为微正 压（2000-3000Pa）。 它是利用燃料的热能，把一定量的水加热成为一定压力、温 度和干度的湿饱和或过饱和蒸汽的机械设备。
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第 2 部分：注汽锅炉
3.3 水处理供水指标 注汽锅炉水处理供水指标达到表1规定。
表1 注汽锅炉水处理供水指标
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3.4 参数报警设置说明 3.4.1 燃烧空气压力低开关:安装在风机和控制风门之间，保证燃烧运行时鼓风机 提供足够的空气量。 3.4.2 给水流量低开关:安装在给水流量差压信号出口, 保证注汽锅炉在点火运行 时必须满足最低量的给水, DCS系统在程序内设置。 3.4.3 蒸汽压力高: 安装在蒸汽出口处,通过压力变送器实现报警, 在仪控盘上对 应数控仪，设限值略低于额定工作压力，保证注汽锅炉运行时蒸汽压力平稳不超 限。 3.4.4 管壁温度高:辐射受热面出口管壁上装有检测温度的热电偶，在仪控盘上对 应温度数控仪，设限温度值高于管壁实际的过程温度。防止受热炉管在结垢到相 当程度或炉管烧红时仍在运行而设置，21MPa型设计了三点检测。 3.4.5 燃油压力低开关：安装在燃油进炉管路调压阀后，设限值低于正常燃油压 力，保证点火运行时有持续充足的燃料供给。 3.4.6 蒸汽压力低: 在启动之前,可将 “蒸汽压力低”开关转到“旁路”，负荷 运行后转到“关”的位置。 3.4.7 灭火报警:点火程序器内部输出报警,在火焰监测器监视到炉膛存在火源、 运行中灭火及点火失败均发出此项报警。 3.4.8 电源故障：当电源突然中断并恢复后，系统内锁回路报警。 3.4.9 烟气温度高：烟囱通道下端安装一测量烟气温度热电偶，在仪控盘上对应 温度数控仪，设限温度值高于烟气流实际的过程温度。
热的传播（导热 、对流、辐射 ）、干饱和蒸汽、湿饱和蒸汽、
过热蒸汽、焓以及高、低位发热量、质量流速、过热度等.
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锅炉及热工基本知识
注汽锅炉：
注汽锅炉又称为湿蒸汽发生器，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注入油井，加热油层中的原油 以降低稠油的粘度，从而增加稠油的流动性，能够大幅度地提高稠油 的采收率。 一般井深小于1200米，额定压力为17.2MPa的锅炉即可满足要求， 1200—1800米左右的井深，选用21MPa的注汽锅炉就可以，再深的 油井可以选用超临界注汽锅炉。
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第 2 部分：注汽锅炉
4.2 注汽锅炉启动前的准备 4.2.1 检查并确认设备安全运行许可证、准运证、注册登记使用证、操作证等 安全资质材料齐全有效。 4.2.2 水汽系统 4.2.2.1打开柱塞泵出口阀门，对流段进口阀门和蒸汽出口放空阀门，关闭对 流段旁通阀和蒸汽出口注汽阀门。 4.2.2.2打开各压力表阀门，注意高压压力表针型阀开放的程度不得超过一整 圈，适当即可。 4.2.2.3打开差压变送器正负压室一次阀及二次阀，关闭平衡阀。 4.2.3燃油系统（烧油时） 4.2.3.1打开蒸汽--油加热器前燃油入口阀。 4.2.3.2打开电加热器后油过滤器阀组。 4.2.3.3打开油流量计进出口阀，关闭旁通阀。 4.2.3.4打开进炉燃油入口阀。 4.2.3.5打开回油阀。
油门
98H调节器
储油罐
燃油电磁阀
油枪
喷油嘴
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注汽锅炉的系统简介
5.引燃点火系统：
燃气
调节器
电磁阀
引火枪
点火
点火变压器
火花塞
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6.燃烧系统：
燃烧器
鼓风机
风道
炉膛
烟气通道
烟温烟气检测取样口
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7.雾化系统：
a.空气雾化
空压机(气源) 空气调节阀 空气雾化电磁阀 单向阀
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3.4.18 天然气压力低开关：安装在天然气入口处，设限校定值低于正常供给 压力，保证点火运行时有持续充足的燃料供给。 注汽锅炉各项报警设限值见表2。
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4 启运前准备 4.1 水处理系统启动前准备 4.1.1检查生水泵、软化泵、盐水泵和增压泵的润滑情况，手动盘车三周以上。 4.1.2控制盘上各开关应处于断开位置。 4.1.3 A、B两组系统一组处于运行，另一组处于准备位置。 4.1.4检查盐水泵、盐水箱的液位及浓度，液位在二分之一至三分之二。 4.1.5分别在全手动、半自动和全自动控制方式下，对应一二次仪表序号试验 其动作状况，确认各程序执行步序灵敏、准确无误。 4.2.6配制好各化验药品。 4.2.7检查除氧器正常。 4.2.8反渗透系统的准备与调试 4.2.8.1各有关电源连接好（含各种计量泵、高压泵）。 4.2.8.2反渗透装置前的所有管道与设备冲洗完毕，并且这些设备已调试完毕 并运行正常。 4.2.8.3各有关药液已配备妥当。
1、范围 本部分规定了油田专用注汽锅炉（以下简称注汽锅炉）的启运前的准备、 启运、运行检查、停运、事故处理与维护保养。 本部分适用于额定注汽压力大于21MPa小于等于26MPa的油田注汽锅炉。
2、规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日 期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有 的修改）适用于本文件。 SY/T 5854-2005 油田专用湿蒸汽发生器安全规定 Q/SHSLJ 0128-2002 蒸汽发生器用燃料 Q/SH 0094-2007 油田专用湿蒸汽发生器检验规则 Q/SH1020 0142-2009 湿蒸汽发生器用水 Q/SH1020 1719-2009 油田专用注汽锅炉维修
系统的承压管子、管道及管件；”炉”是指燃烧燃料的场 所，这里为炉膛。 通常将其注汽锅炉的结构概括为“三大段（辐射、对 流、过渡）；三大系统（水汽、燃烧、自控）；若干小器 （加热、分离、过滤等）；三大辅机（供水泵、燃烧器及 空压机）。”
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1.供电系统：
跌落式保险（零克） 6KV/0.4KV 三相变压器(油浸自冷) 三相石板刀闸 配电室进线自动空气开关600A
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排放池
地锚
注汽阀 活动注汽管线
● ● ● ● ● ● ●
冲洗排放阀
卡箍
井口补偿器JKB-YA
排 放 管 线
地锚
总阀 套压
● ● ●
热胀补偿口
局 部 扩 容 器 高压锅炉排放阀
卡箍
注汽井口
注汽阀 蒸汽出口 高 压 注 汽 锅 炉
注汽工艺流程平面示意图
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第 2 部分：注汽锅炉
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第 2 部分：注汽锅炉
4.2.8.4运行监督用的有关试剂和仪器均已准备好。 4.2.8.5反渗透高压泵前的联锁、报警和在线分析控制仪表正常。 4.2.8.6对保安过滤器先冲洗罐体，再装入微米滤芯，然后冲洗滤芯，直至进出 水的电导率相同。 4.2.8.7利用低压水流冲洗反渗透压力容器及RO装置的有关部件。 4.2.8.8把膜元件从密封的塑料袋中取出，按照水流方向依次推入压力容器内， 装在膜元件和压力容器两边端板上的密封圈应涂上甘油以作润滑。 4.2.8.9用符合RO进水水质要求的水（不加阻垢剂）冲洗膜元件。 4.2.8.10根据RO装置的脱盐率、回收率、流量等要求，调节RO装置各有关参数， 同时对使用的仪器、仪表再做必要的校正。
加药泵 锅炉给水泵出口减振器 差压变送器
药剂箱
加药系统
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3. 汽水系统
高压锅炉水温交换器
对流段入口
对流段出口
交换器
辐射段
汽水分离器
蒸汽出口
井口
干度取样器
排放
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注汽锅炉的系统简介
4.燃油系统：
卸油罐
卸油泵
储油罐
过滤器
供油泵
蒸汽加热器
电加热器
过滤器
95H调节器
溢流调节器