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油气田加热炉烟气治理及提效综合技术研究与应用

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成果主要完成人

毛 勇、尤小荣、徐 颖、董永昌、赵新胜、刘文娟、王 泽、段清龙

项目概况

本项目通过研究伴生气低碳燃烧机理,使燃烧器和加热炉燃烧系统适应伴生气气质特性,产生更少的氮氧化物;伴生气净化装置小型化设计,去除来气管线伴生气中影响充分燃烧的油、水和杂质,提高燃烧器工作稳定性,提高换热效率;开展现有防腐阻垢技术调研与研究,完成声学防垢装置配套应用加热炉盘管等,开展加热炉控制系统研究,提高加热炉自动化水平。项目致力于减少油田用加热炉氮氧化物排放;提高加热设备自动化程度;进一步提高加热炉换热效率,在成果转化、现场应用中取得了较好的效果。 (1)低氮加热技术研究及应用。针对现场在用加热炉烟气排放超标的问题,通过氮氧化物生成机理研究,自主开发了“油田伴生气特色”加热炉热工计算软件;开发了带反馈调节的燃烧控制技术;研制了新型低氮加热炉,对现有燃烧器进行低氮改造,形成了油田加热炉低氮燃烧技术,热炉烟气中NOx排放浓度为20.2~35.2mg/m3,小于地方政府规定的NOx≦45mg/m3的要求,使烟气排放符合国家政策和标准要求。 (2)加热炉阻垢技术研究。针对因盘管结垢和腐蚀引起的盘管堵塞等难题,多方位探索阻垢技术,研制出HS-128结构阻垢涂层技术、引入微波震动阻垢装置、设计可抽式盘管,提高阻垢技术的先进性和适应性,大幅度提高加热炉盘管的使用寿命,减少了后期维护成本,盘管阻垢涂层降低结垢率85%-90%。 (3)冷凝加热关键技术研究。针对常规水套加热炉热效率低,排烟温度高等难题,设计出新型冷凝式加热炉,利用超导热管,回收烟气余热,提高加热炉热效率;优化炉胆、液位视窗、烟管、烟箱及各种附件,提高装置传热效率和现场适应性,加热效率提高约8%。 (4)加热炉智能控制系统设计。设计燃烧器控制系统,实现关键数据采集、远程控制,在此基础上优化模块,在数据采集、远程控制的基础上,开展在线状态监测,实现“预防性”维护,和设备安全自保护。实现控制系统的智能化升级。 (5)加热炉其它结构优化设计。设计出快开式检查口装置、可抽式滑轨结构、敞开式防护罩、重力式防爆门、可伸缩式防雨棚、冷凝液回收装置、液位视窗等,涉及相关专利十余项,加热炉部件结构的优化,提高了设备的可靠性、安全性,降低了加热炉操作难度和维护成本。