燃油蒸汽锅炉运行参数的优化
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燃油蒸汽锅炉运行参数的优 化
范飞燕 ，张永利 ，郑伟 ，刘洋
（ 河南油 田第 二采 油厂 ， 河南 唐河 ４ ３ ０ ） ７ ４ ０
［ 摘 要 ］ 根据 河南油 田注汽锅 炉的 实际使 用情况 ，通过 测试 ，确定 了影 响燃 油锅 炉热效率 的主要 因素 ，从锅 炉运 行 中油 温 、油压 、雾化 、水量 、火量 的调整及 过剩空气 系数的控制等方面探 索了锅 炉最佳运行 参数 ，提 高 了 炉的热效率 。 锅 ［ 关键词］燃 油锅 炉；运 行参数；热效率；运行 ；优化
１２ ．ｌ １４ ｜９
１４ ２ ． ３ １４ ２ ． ３
４ ２ ５３ ４ １ ５３
３４ １ ３６ ７
９ ６ ．５ ９４ ．８
１ １ ．９ １ １ ．４
８．９ ８８ ８．５ ９Ｏ
排烟 热 损 失ｑ＝ （ ｙ Ｈｌ） １ｑ／０ ） ０ １ ［ Ｈｐ － ｋ ×（－ １ ０ Ｘ １ ０／
燃 现 象 ， 为 此 ，通 过现 场 试 验 ， 为 使 注汽 锅 炉 经 济 安 全 运行 ，油温 一般 控 制在 １０ ２ ℃左 右 。燃 油 系 统 图见 图１ 。
ｑ 排烟 处 固体 未完 全燃 烧 热损 失 ； Ｌ
Ｑ ＿ 燃料 所 能放 出的全 部热 量 。 ｒ＿ 根 据 公 式 ， 从 测 试 数 据 可 看 出 ， 排 烟 热 损 失 是 最 大 的热 损 失项 ， 因此 ， 降低 排 烟 热 损 失 是 提 高 注 汽 锅 炉 热 效 率 的 关键 。 针 对燃 油 锅 炉 的 特 点 ，为 降低 锅 炉 排 烟 热 损 失 ， 提 高 锅 炉 热 效 率 ， 需 从 合 理 调 整 锅 炉 运 行 参 数着 手 ，使 其 达 到 最 佳 运 行 范 围。
百度文库
为 使 油 温 达 到 规 定要 求 ，从 燃 油 混 配 开 始 ， 严 格 控 制 燃 油温 度 。 当 稀 油 与渣 油 混 配 时 ，打 开
伴 热 ，温 度达 ￣ ７ ℃ ，既 有 利 于 循 环 泵 输 送 燃 油 Ｊ ｔ０ 到 高 架 罐 ，又 使 燃 油 温 度 不 至 太 低 ，有 利 于 高 架
一 Ｊ． ６
热 Ｎ ８ ℃ 左 右 ，后 经燃 油泵 输 送 到 炉 前 。燃 油 在 ５ 进 入 炉 膛 前 ，经 过 蒸 汽 预 热 器 ，使 燃 油 温 度 加 热 至 ９ ℃ ，经 过 调整 大 小 回油 阀 门 ，一 部 分 燃 油 通 ５
装 一 个 压 力 变 送 器 ， 用 来 测量 蒸 汽 压 力 ，差 压 变 送 器 用 来 测 量 水 流 量 ，这 两路 输 出信 号 同 时送 给 水 量 控 制 仪 作 为 输 入 信 号 ，水 量 控 制 仪 根 据 输 入 信 号 与控 制 目标 的偏 差进 行ＰＤ调节 ，输 出一个 相 Ｉ 应 的调 节 信 号 ，其 输 出值送 给 变 频器 ，使 变 频 器 在 一 定 的频 率 下 运 行 。若 由于某 种 原 因 ，水 量 升 高 ，这 时变 送 器 输 出增 加 ，经 调 节 仪发 挥 作 用 ， 使 变 频 器 输 出频 率 降 低 ，锅 炉给 水量 减 少 ，蒸 汽 压 力 随 之 降低 ；反 之 ，若 压 力 降低 ，变 频 器 输 出 频 率升 高 ，给水 量增 大 ，压力 也 随之升 高 。 火 量 的控 制 调 节 过程 ：蒸 汽 干 度 的控 制 与 压 力 的控 制 为 连 动 。在 给 水 量 改变 的 同 时 ，差 压 变 送 器 的输 出信 号 也 随 之 改 变 ，这 个信 号输 入 到 多 功 能 火 量 控 制 仪 ，一 方 面输 出 一 个 随水 量 成 比例 变 化 的信 号 到 电气 转 换 器 去控 制 气 动 执 行 器 ， 以 控 制 燃 料 阀和 风 门的 开 度 ， 使火 量 随给 水 量 成 比 例 地 变 化 ，达 到 火 量 自动跟 踪水 量 的 目的 ，最 终 保 持 干 度 不 变 。另 一 方 面 ，通 过 控 制 调 节 仪 上 的 调 火 旋 钮 或 按 键 ，可 以在 使控 制 仪输 出信 号 的大 小 随 水 量 成 比例 变 化 的 同时 ，人 工手 动 附加 一 个 固定 的常量 ， 以控制 蒸汽 干度在 要 求 的数 值 内。
罐 中 油 温 加 热 。燃 油 进 入 高 架 罐 后 ， 要 求 油 温 伴
作者简介 ：范飞燕 （９３ １８ 一），女，河南济源，本科，助理工程
师 ，现 在 河 南 油 田 第二 采 油 厂注 汽工 程 部 从 事 锅 炉仪 表 工 作 。
第２ 期
范 飞燕等
燃油蒸汽锅炉运行参数的优化
河 南 油 田为 提 高燃 油锅 炉 的热 效 率 ，运 用 技 术监 测 方 法对 ２ ｔ 燃 油锅 炉 进 行 了热 效率 测 试 ，测 试 结 ３／ ｈ 果见 表 １ 。
表 １ ２ｔｈ ３ ／ 注汽锅炉测试 结果 排烟 处 排烟处 固 排烟 炉 号 氧气含量 体未完全 温度 ％ 燃 烧 热 损 失 ℃
％
过量 排烟容积 排 烟处烟 空气 比热容 气焓 入炉空气焓 排烟热损失％ 散热损失％ 热 效率％ 系 数 ｋ ／ Ｊ（ ｋ／ｇ ＪＫ
ｍ． ） ｋ ／ ｇ ℃ Ｊ Ｋ
１炉 ３炉
３８ ． ７２ ．
Ｏ２ ．７ Ｏ ３ ．３
２３ ２ １３ ８
卜混配罐；２ 循环泵 ；３ 油罐 ；４ 燃 油泵 ； 一 一 一 ５ 燃 油 过 滤 器 ；６ 蒸 汽 换 热 器 ；７ 浮 头换 热 器 ； 一 一 一 ８ 疏 水 阀 ；９ 锅 炉 燃 烧 器 一 一
图１ 燃油系统简图
１ 炉运行参数 的调整 锅
渣 油 与 稀 油 按 照 一 定 比 例 进 行 混 配 成 混 合 油 ，注 汽 锅 炉 以 混 合 油 为 主 要 燃 料 ，影 响 其 燃 烧 状 况 的 主 要 参 数 有 油 温 、油 压 、雾 化 量 、水 量 、 火 量 的调 整 以及过 剩 空气 系数 。 １１油 温 调 整 ． 由 于 混 合 油 中 的渣 油 黏度 较 大 ，流 动 性 差 ，
Ｑ； ｒ
一
为保 证 渣 油 良好 的燃 烧 和 雾化 ， 必 须将 油 加 热 到 定 温 度 。 当 油温 超 过这 个 温 度 时 ，会 出 现 油 自
Ｈｐ 一 排 烟 焓 值 ，可 由排 烟温 度 、过 剩 空气 系 ｙ 数 以及 排 烟容 积 比热 容计 算得 出； Ｈｌ 入 炉 空气 焓 值 ，可 由过 剩 空气 系数 、空 ｋ 一 气 比热容 、 空气温 度 以及 理 论空 气量 得 出 ：
范飞燕 ，张永利 ，郑伟 ，刘洋
（ 河南油 田第 二采 油厂 ， 河南 唐河 ４ ３ ０ ） ７ ４ ０
［ 摘 要 ］ 根据 河南油 田注汽锅 炉的 实际使 用情况 ，通过 测试 ，确定 了影 响燃 油锅 炉热效率 的主要 因素 ，从锅 炉运 行 中油 温 、油压 、雾化 、水量 、火量 的调整及 过剩空气 系数的控制等方面探 索了锅 炉最佳运行 参数 ，提 高 了 炉的热效率 。 锅 ［ 关键词］燃 油锅 炉；运 行参数；热效率；运行 ；优化
１２ ．ｌ １４ ｜９
１４ ２ ． ３ １４ ２ ． ３
４ ２ ５３ ４ １ ５３
３４ １ ３６ ７
９ ６ ．５ ９４ ．８
１ １ ．９ １ １ ．４
８．９ ８８ ８．５ ９Ｏ
排烟 热 损 失ｑ＝ （ ｙ Ｈｌ） １ｑ／０ ） ０ １ ［ Ｈｐ － ｋ ×（－ １ ０ Ｘ １ ０／
燃 现 象 ， 为 此 ，通 过现 场 试 验 ， 为 使 注汽 锅 炉 经 济 安 全 运行 ，油温 一般 控 制在 １０ ２ ℃左 右 。燃 油 系 统 图见 图１ 。
ｑ 排烟 处 固体 未完 全燃 烧 热损 失 ； Ｌ
Ｑ ＿ 燃料 所 能放 出的全 部热 量 。 ｒ＿ 根 据 公 式 ， 从 测 试 数 据 可 看 出 ， 排 烟 热 损 失 是 最 大 的热 损 失项 ， 因此 ， 降低 排 烟 热 损 失 是 提 高 注 汽 锅 炉 热 效 率 的 关键 。 针 对燃 油 锅 炉 的 特 点 ，为 降低 锅 炉 排 烟 热 损 失 ， 提 高 锅 炉 热 效 率 ， 需 从 合 理 调 整 锅 炉 运 行 参 数着 手 ，使 其 达 到 最 佳 运 行 范 围。
百度文库
为 使 油 温 达 到 规 定要 求 ，从 燃 油 混 配 开 始 ， 严 格 控 制 燃 油温 度 。 当 稀 油 与渣 油 混 配 时 ，打 开
伴 热 ，温 度达 ￣ ７ ℃ ，既 有 利 于 循 环 泵 输 送 燃 油 Ｊ ｔ０ 到 高 架 罐 ，又 使 燃 油 温 度 不 至 太 低 ，有 利 于 高 架
一 Ｊ． ６
热 Ｎ ８ ℃ 左 右 ，后 经燃 油泵 输 送 到 炉 前 。燃 油 在 ５ 进 入 炉 膛 前 ，经 过 蒸 汽 预 热 器 ，使 燃 油 温 度 加 热 至 ９ ℃ ，经 过 调整 大 小 回油 阀 门 ，一 部 分 燃 油 通 ５
装 一 个 压 力 变 送 器 ， 用 来 测量 蒸 汽 压 力 ，差 压 变 送 器 用 来 测 量 水 流 量 ，这 两路 输 出信 号 同 时送 给 水 量 控 制 仪 作 为 输 入 信 号 ，水 量 控 制 仪 根 据 输 入 信 号 与控 制 目标 的偏 差进 行ＰＤ调节 ，输 出一个 相 Ｉ 应 的调 节 信 号 ，其 输 出值送 给 变 频器 ，使 变 频 器 在 一 定 的频 率 下 运 行 。若 由于某 种 原 因 ，水 量 升 高 ，这 时变 送 器 输 出增 加 ，经 调 节 仪发 挥 作 用 ， 使 变 频 器 输 出频 率 降 低 ，锅 炉给 水量 减 少 ，蒸 汽 压 力 随 之 降低 ；反 之 ，若 压 力 降低 ，变 频 器 输 出 频 率升 高 ，给水 量增 大 ，压力 也 随之升 高 。 火 量 的控 制 调 节 过程 ：蒸 汽 干 度 的控 制 与 压 力 的控 制 为 连 动 。在 给 水 量 改变 的 同 时 ，差 压 变 送 器 的输 出信 号 也 随 之 改 变 ，这 个信 号输 入 到 多 功 能 火 量 控 制 仪 ，一 方 面输 出 一 个 随水 量 成 比例 变 化 的信 号 到 电气 转 换 器 去控 制 气 动 执 行 器 ， 以 控 制 燃 料 阀和 风 门的 开 度 ， 使火 量 随给 水 量 成 比 例 地 变 化 ，达 到 火 量 自动跟 踪水 量 的 目的 ，最 终 保 持 干 度 不 变 。另 一 方 面 ，通 过 控 制 调 节 仪 上 的 调 火 旋 钮 或 按 键 ，可 以在 使控 制 仪输 出信 号 的大 小 随 水 量 成 比例 变 化 的 同时 ，人 工手 动 附加 一 个 固定 的常量 ， 以控制 蒸汽 干度在 要 求 的数 值 内。
罐 中 油 温 加 热 。燃 油 进 入 高 架 罐 后 ， 要 求 油 温 伴
作者简介 ：范飞燕 （９３ １８ 一），女，河南济源，本科，助理工程
师 ，现 在 河 南 油 田 第二 采 油 厂注 汽工 程 部 从 事 锅 炉仪 表 工 作 。
第２ 期
范 飞燕等
燃油蒸汽锅炉运行参数的优化
河 南 油 田为 提 高燃 油锅 炉 的热 效 率 ，运 用 技 术监 测 方 法对 ２ ｔ 燃 油锅 炉 进 行 了热 效率 测 试 ，测 试 结 ３／ ｈ 果见 表 １ 。
表 １ ２ｔｈ ３ ／ 注汽锅炉测试 结果 排烟 处 排烟处 固 排烟 炉 号 氧气含量 体未完全 温度 ％ 燃 烧 热 损 失 ℃
％
过量 排烟容积 排 烟处烟 空气 比热容 气焓 入炉空气焓 排烟热损失％ 散热损失％ 热 效率％ 系 数 ｋ ／ Ｊ（ ｋ／ｇ ＪＫ
ｍ． ） ｋ ／ ｇ ℃ Ｊ Ｋ
１炉 ３炉
３８ ． ７２ ．
Ｏ２ ．７ Ｏ ３ ．３
２３ ２ １３ ８
卜混配罐；２ 循环泵 ；３ 油罐 ；４ 燃 油泵 ； 一 一 一 ５ 燃 油 过 滤 器 ；６ 蒸 汽 换 热 器 ；７ 浮 头换 热 器 ； 一 一 一 ８ 疏 水 阀 ；９ 锅 炉 燃 烧 器 一 一
图１ 燃油系统简图
１ 炉运行参数 的调整 锅
渣 油 与 稀 油 按 照 一 定 比 例 进 行 混 配 成 混 合 油 ，注 汽 锅 炉 以 混 合 油 为 主 要 燃 料 ，影 响 其 燃 烧 状 况 的 主 要 参 数 有 油 温 、油 压 、雾 化 量 、水 量 、 火 量 的调 整 以及过 剩 空气 系数 。 １１油 温 调 整 ． 由 于 混 合 油 中 的渣 油 黏度 较 大 ，流 动 性 差 ，
Ｑ； ｒ
一
为保 证 渣 油 良好 的燃 烧 和 雾化 ， 必 须将 油 加 热 到 定 温 度 。 当 油温 超 过这 个 温 度 时 ，会 出 现 油 自
Ｈｐ 一 排 烟 焓 值 ，可 由排 烟温 度 、过 剩 空气 系 ｙ 数 以及 排 烟容 积 比热 容计 算得 出； Ｈｌ 入 炉 空气 焓 值 ，可 由过 剩 空气 系数 、空 ｋ 一 气 比热容 、 空气温 度 以及 理 论空 气量 得 出 ：