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国外加热炉自动生物质燃烧机的应用分析

国外加热炉自动生物质燃烧机的应用分析

    摘要随着油田开发的进展,长庆油田分公司第三采油厂已有25台输油加热炉使用自动燃烧机。在介绍自动生物质燃烧机的工作原理及国内外自动生物质燃烧机的性能对比后,重点阐述了自动生物质燃烧机在第三采油厂的现场使用情况。针对目前使用中存在的问题,提出应进一步改造现有自动生物质燃烧机的配套流程;加强现场员工培训,使员工深入掌握自动生物质燃烧机的结构性能;同时还要制定切实可行的操作及维护保养规范。

引    言

    长庆油田分公司第三采油厂早期使用的生物质燃烧机主要是上海顺发炼化厂生产的ZL-06、ZL-05式生物质燃烧机旋杯火嘴和油田自制的简易燃气火嘴燃烧机,其特点是技术含量低,自动化程度低,工作量大,安全性能差,能耗高,噪声和烟尘等污染严重,难以调控其运行状态。随着油田以经济效益为中心,从粗放型管理向集约型管理转变,对生产的高效节能、安全可靠性、环保、员工工作环境改善越来越重视,自动生物质燃烧机的使用成为一种必然要求。自动生物质燃烧机以其技术先进,自动化程度高、操作简单、节能、安全、环保、可靠性强等优势,越来越受到油田的青睐。以第三采油厂为例,自动燃烧机已得到较为普遍的使用,其使用情况见表l。

    第三采油厂共有加热炉169台,使用自动燃烧机的加热炉已达25台,占总数的14qo,充分说明自动生物质燃烧机使用已较为普遍。同时,还应看到自动生物质燃烧机的使用比例还不高,还有很大的发展空间。另外,国产自动生物质燃烧机几乎没有得到使用。

    目前使用的生物质燃烧机监控内容还不够齐全,自动化程度还不是很高,由于环境、人员素质等诸多原因,自动生物质燃烧机在油田使用中存在许多问题,严重影响着自动生物质燃烧机在油田的进一步推广应用。但今后,自动生物质燃烧机必将向自动化和运程操控方向发展,在油田的应用会更加广泛。

自动生物质燃烧机技术现状

    1.自动生物质燃烧机工作原理

    自动生物质燃烧机由电控系统、调节系统、配风系统、燃烧头及火管、点火系统、火焰探测系统、外感系统、燃料供给系统等部分组成。自动生物质燃烧机工作原理是利用风机提供旋转风、直燃风,产生紊流,使空气与燃料完全混合后在炉膛充分燃烧,提供加热炉工作所需热量,同时利用电器、电子元件与加热炉安全检测附件的联接,实现加热炉和燃烧

机运行状态检测、调控,报警、自动启停,国外加热炉自动生物质燃烧机在长庆油田的应用分析热炉和生物质燃烧机自动、安全、高效工作。

    自动生物质燃烧机一般具有自动吹扫、自动点火、大小火自动调节、熄火报警、自动停炉等功能,这也是判断生物质燃烧机产品性能的主要指标,其功能好坏直接决定着自动生物质燃烧机的品质是否优良。

    (1)燃油生物质燃烧机工作流程  燃油生物质燃烧机工作流程如图1所示。

    2.国内外自动生物质燃烧机的性能对比

    国产自动生物质燃烧机与国外同类产品相比,主要存在以下几个方面的不足:

    (1)国产自动生物质燃烧机工作参数和控制参数不能实现最优化,致使其工作状态不平穗,影响燃烧机平稳运行,主要表现在:①供风量和燃料配比控制不能实现最优化,致使点火困难,或者大小火转换过程中燃料供给超量或供风超量,致使生物质燃烧机运行不能平稳;②燃料供给压力不能实现平稳线性控制,或者运行燃料系统压力不能准确数字化,使得生物质燃烧机现场使用燃料供给调控困难,增加了现场使用难度;③控制参数不能做到最合理设置,例如供风压力或供油压力设置不合理,常使生物质燃烧机处在非正常工作状态,致使生物质燃烧机不能完全实现高效安全运行。

    (2)国产自动生物质燃烧机产品质量不过关,故障率高,使用寿命短,价格性能比差。

    (3)产品性能差异较大主要表现在:①国外生物质颗粒燃烧机燃烧率高。国外自动燃气生物质燃烧机采用鼓风扩散式燃烧,燃油生物质颗粒燃烧机采用中心回油高压雾化式燃烧,燃烧配风同时具有旋转风和直燃风,产生紊流,使空气和燃料完全混合燃烧,燃料燃烧充分,燃烧率可达99%,国内同类产品很难达到这一要求。②对燃气生物质颗粒燃烧机而言,国外生物质颗粒燃烧机供气压力在5 ~8 kPa则可正常运行,而国产生物质燃烧机燃气压力达0.1一0.4 MPa.燃气量需求远高于国外产品;对燃油生物质颗粒燃烧机,供油压力可调范围广,燃油油温高,雾化良好,保证了生物质燃烧机高效运行。③国外生物质燃烧机有较高的调节比。国外燃气燃娆机调节比可达1:5,而国内同类产品不能做到这一点;对燃油生物质燃烧机而言,采用回油式旋流机械雾化喷嘴,当进油压力不变时,总的进油量因回管上的调节阀门开大开小变化不大,可以通过调节回油量调节生物质燃烧机出力,但因旋流片中的总油量不变,保证了喷嘴雾化质量,确保了生物质颗粒燃烧机高效良好运行,且调节比可达1:4,国内同类产品虽然也采用了机械旋流雾化喷嘴,但因产品质量等问题,使用效果并不理想。

    由于以上诸多原因,使得国产自动生物质燃烧机在油田使用率极低,从第三采油厂使用的自动生物质燃烧机来看,无l台自动生物质燃烧机是国产生物质燃烧机。总的来看,油田自动生物质燃烧机今后的的选型使用主要还是以国外产品为主。

自动生物质燃烧机在现场的使用

    自动生物质燃烧机作为一种技术含量较高的新设备,在油田使用时间短,目前尚未形成一套与油田现场相适应的、完善成熟的使用维护检修保养操作规范,因对其结构性能的了解还不够,影响了自动燃烧机在油田的广泛使用。自动生物质燃烧机在油田使用中存在的问题主要有以下几个方面:

    1.自动生物质燃烧机的配套流程需要进一步完善

    (1)自动燃气生物质燃烧机的燃气流程改造燃气生物质燃烧机与燃油生物质燃烧机相比,使用要好得多,其故障率低,运行平稳,但由于供气系统供气压力不稳,造成生物质燃烧机燃烧不平稳,甚至出现自动熄火;另外,由于燃气中含有大量水气或其它杂质,也造成燃烧不平稳,生物质燃烧机出力不稳,供气管路、控制电磁阀等元件堵塞卡死,喷嘴过早磨损,也影响了燃烧机的安全可靠性。这种情况在联合站较好些,因为气源充足,供气管路内径大、跨度长,部分地起到了燃气稳压和净化作用,但在接转站,因站内原油产进量及其温度不平稳,容易造成燃气压力波动较大。为此应在燃气供管路上增加气缸,稳定燃气供给压力,净化燃气;在供气管路上增加燃气干燥装置,干燥燃气,提高燃气品质,保证生物质燃烧机平稳安全运行。

    (2)自动燃油生物质燃烧机燃油供给流程改造  通过现场使用发现,燃油温度、含水及其它杂质,对燃油生物质颗粒燃烧机的正常工作产生了很大影响。杂质使得供油管路、控制阀组、燃油过滤装置及生物质燃烧机内部管路卡死堵塞,造成油路不畅,电器元件频繁故障失灵,影响了生物质燃烧机安全高效使用。燃油温度不满足生物质燃烧机使用要求,燃油供给压力高,致使燃油雾化不良,点火困难,火焰稳,容易造成燃油刺漏结焦,影响生物质燃烧机高效平稳使用。炼油含水高,容易造成点火困难,火焰不稳或熄火。以上问题的存在直接决定了一台生物质燃烧机是否能够顺利投用。这方面情况,在联合站影响小一些,在接转站影响大些,原因在于联合站沉降罐容积大,油水分离和杂质沉淀较彻底,燃油温度平稳,确保了燃油品质较高。故在燃油供给流程上添加预热装置和多次过滤装置,同时进行多次反复燃油脱水,保证燃油含水质量分数在3%以下,从而确保燃油生物质颗粒燃烧机正常平稳运行。燃油供给流程前后如图3所示。

    2.进一步掌握生物质燃烧机结构性能和使用维修保养方法

    自动生物质燃烧机为技术较为先进的新型设备,由于使用时间短,结构性能及使用方法掌握的不够,尚未形成一套切实可行的操作、检查、维修保养规范,给自动生物质燃烧机的正常使用造成很多困难。主要表现在:

    (1)在使用过程中,应加强员工培训力度,使员工更好的掌握生物质燃烧机结构性能和正确操作维护规范,提高员工发现及处理生物质燃烧机故障的能力,这是保障员工使用好自动生物质燃烧机的首要条件。为此,应该开展多层次、多种形式的生物质燃烧机培训学习,使使用单位相关人员都能熟练掌握生物质燃烧机性能结构,提高操作水平。

    (2)日常维护不到位或方法不当,造成燃烧机故障频繁,影响生物质燃烧机的使用。目前还没右一套和油田现场实际紧密结合切实可行的生物质燃烧机操作及维修保养规范,增加了生物质燃烧机日常保养的随意性,致使生物质燃烧机得不到及时良好的维护保养,造成燃烧机故障频繁,增加了生物质燃烧机运行成本。因此,应尽快制定出和油田现场密切结合切实可行的生物质燃烧机操作维护保养规范。

    (3)生物质燃烧机使用规范与使用单位现场实际情况不协调。以燃油生物质燃烧机燃油温度为例,由于各生产单位所产原油品质有较大差异,燃油的使用温度也就不同。喷嘴处燃油温度高,则管路结焦严重,火焰不稳;喷嘴处燃油温度低,则又造成雾化不良,燃烧不充分,降低燃烧率;增加系统油压,造成燃油管路部分联接处刺漏,严重者造成点火棒、火焰探测器不能正常工作,影响生物质燃烧机正常安全使用。因此,需要和生产厂家一起对使用现场油品粘温性能进行测定,确定燃油工作温度,保证生物质燃烧机正常使用。

    (4)现场因素对生物质燃烧机使用造成一定影响。

①由于系统电压过高或过低,造成生物质燃烧机电器元件频繁故障;②由于强磁场存在,造成生物质燃烧机感应信号紊乱,如火焰探测反馈信号容易受到外界信号影响,致使生物质燃烧机工作不正常,或不工作。对以上问题,应根据实际情况,加以有效解决。

    因此,要使生物质燃烧机正常安全高效使用,就必需要有与之相适应的流程,并耍熟练掌握其结构和性能,形成一套切实可行的操作、检查、维修保养规范。另外,还需要良好的外部电源系统。

生物质燃烧机与燃油生物质燃烧机相比,使用要好得多,其故障率低,运行平稳,但由于供气系统供气压力不稳,造成生物质燃烧机燃烧不平稳,甚至出现自动熄火;另外,由于燃气中含有大量水气或其它杂质,也造成燃烧不平稳,生物质燃烧机出力不稳,供气管路、控制电磁阀等元件堵塞卡死,喷嘴过早磨损,也影响了燃烧机的安全可靠性。这种情况在联合站较好些,因为气源充足,供气管路内径大、跨度长,部分地起到了燃气稳压和净化作用,但在接转站,因站内原油产进量及其温度不平稳,容易造成燃气压力波动较大。为此应在燃气供给管路上增加气缸,稳定燃气供给压力,净化燃气;在供气管路上增加燃气干燥装置,干燥燃气,提高燃气品质,保证生物质燃烧机平稳安全运行。

    (2)自动燃油生物质燃烧机燃油供给流程改造  通过现场使用发现,燃油温度、含水及其它杂质,对燃油生物质颗粒燃烧机的正常工作产生了很大影响。杂质使得供油管路、控制阀组、燃油过滤装置及生物质燃烧机内部管路卡死堵塞,造成油路不畅,电器元件频繁故障失灵,影响了生物质燃烧机安全高效使用。燃油温度不满足生物质燃烧机使用要求,燃油供给压力高,致使燃油雾化不良,点火困难,火焰不稳,容易造成燃油刺漏结焦,影响生物质燃烧机高效平稳使用。炼油含水高,容易造成点火困难,火焰不稳或熄火。以上问题的存在直接决定了一台生物质燃烧机是否能够顺利投用。这方面情况,在联合站影响小一些,在接转站影响大些,原因在于联合站沉降罐容积大,油水分离和杂质沉淀较彻底,燃油温度平稳,确保了燃油品质较高。故在燃油供给流程上添加预热装置和多次过滤装置,同时进行多次反复燃油脱水,保证燃油含水质量分数在3%以下,从而确保燃油生物质颗粒燃烧机正常平稳运行。燃油供给流程前后如图3所示。

    2.进一步掌握生物质燃烧机结构性能和使用维修保养方法

    自动生物质燃烧机为技术较为先进的新型设备,由于使用时间短,结构性能及使用方法掌握的不够,尚未形成一套切实可行的操作、检查、维修保养规范,给自动生物质燃烧机的正常使用造成很多困难。主要表现在:

    (1)在使用过程中,应加强员工培训力度,使员工更好的掌握生物质燃烧机结构性能和正确操作维护规范,提高员工发现及处理生物质燃烧机故障的能力,这是保障员工使用好自动生物质燃烧机的首要条件。为此,应该开展多层次、多种形式的生物质燃烧机培训学习,使使用单位相关人员都能熟练掌握生物质燃烧机性能结构,提高操作水平。

    (2)日常维护不到位或方法不当,造成燃烧机故障频繁,影响生物质燃烧机的使用。目前还没右一套和油田现场实际紧密结合切实可行的生物质燃烧机操作及维修保养规范,增加了生物质燃烧机日常保养的随意性,致使生物质燃烧机得不到及时良好的维护保养,造成燃烧机故障频繁,增加了生物质燃烧机运行成本。因此,应尽快制定出和油田现场密切结合切实可行的生物质燃烧机操作维护保养规范。

    (3)生物质燃烧机使用规范与使用单位现场实际情况不协调。以燃油生物质燃烧机燃油温度为例,由于各生产单位所产原油品质有较大差异,燃油的使用温度也就不同。喷嘴处燃油温度高,则管路结焦严重,火焰不稳;喷嘴处燃油温度低,则又造成雾化不良,燃烧不充分,降低燃烧率;增加系统油压,造成燃油管路部分联接处刺漏,严重者造成点火棒、火焰探测器不能正常工作,影响生物质燃烧机正常安全使用。因此,需要和生产厂家一起对使用现场油品粘温性能进行测定,确定燃油工作温度,保证生物质燃烧机正常使用。

    (4)现场因素对生物质燃烧机使用造成一定影响。

①由于系统电压过高或过低,造成生物质燃烧机电器元件频繁故障;②由于强磁场存在,造成生物质燃烧机感应信号紊乱,如火焰探测反馈信号容易受到外界信号影响,致使生物质燃烧机工作不正常,或不工作。对以上问题,应根据实际情况,加以有效解决。

    因此,要使生物质燃烧机正常安全高效使用,就必需要有与之相适应的流程,并耍熟练掌握其结构和性能,形成一套切实可行的操作、检查、维修保养规范。另外,还需要良好的外部电源系统。


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点击次数:  更新时间:2017-03-26 20:34:36  【打印此页】  【关闭