文档介绍：声波吹灰在油田热采锅炉中的应用
声波吹灰在油田热采锅炉中的应用
摘要:介绍了声波吹灰的作用原理及其在辽河油田欢喜岭采油厂热采锅炉中的应用情况,应用结果表明,采用声波吹灰器后吹灰效果明显,锅炉的排烟温度稳定。
关键词:热采锅炉声波吹灰积灰
辽河油田以稠油油藏为主,大部分区块均采用蒸汽吞吐开发方式。由热采锅炉将软化水加热至干度为75%的湿饱和水蒸气,注入井内并与地层充分换热,将稠油举升至地面。热采锅炉在运行过程中经常出现的主要问题是受热面积灰,积灰可使热阻增大,传热效率下降,排烟温度升高,致使热采锅炉受热面得不到有效利用,从而影响装置的能耗,甚至导致停炉。
声波吹灰技术是指利用声场能量的作用来清除锅炉换热面结焦、积灰的方法。该技术包括声波发生器、声波辐射器(喇叭)、自动控制装置的设计、生产、安装、调试等一整套的软硬件技术。该项技术是在传统的吹灰技术实在无法解决锅炉结焦、积灰这一老大难问题的情况下而发展起来的,它满足了企业节能降耗,安全生产、劳动保护等方面的需要。
文中介绍利用声波吹灰技术清除热采热锅炉受热面积灰的情况。
一、声波吹灰原理
声波吹灰利用了声学、振动学和疲劳学等原理,把一定强度的声波送入运行中炉体内的积灰区域,通过声能量的作用使这些区域中的空气分子与灰粒子产生振荡,灰粒子间相互碰撞,使附在受热表面的积灰脱离受热表面而悬浮起来,并始终处于悬浮流化状态,以便烟气流将其带走,达到清灰的目的。此外,声波与烟气流、换热管之间的流体动力场关系、高声强非线性的特殊效应等都将对清灰除焦起作用。从清灰机理上来看,声波吹灰技术不像传统的清灰技术那样依靠工作介质的冲击力来一点一点地冲刷掉积灰,因而消除了传统吹灰方式中对换热管的磨损和腐蚀,对管子的使用寿命无影响。
与传统的除灰方法相比,声波吹灰的优点如下。
,极高的返射性和快速传播(声速),以及在气体中传播时衰减很小等特性。它能均匀布满整个空间,进行全方位清灰,可以清除到其他方法不易清除的死角。
,防止和延缓沉积物形成,起到了预防结渣的作用。
。利用厂公用系统压缩空气系统,进行供能,不必单独安装压缩空机。
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二、应用

声波吹灰器的安装位置对清灰的效果有直接的影响,应当以最接近需要清灰的部位最好,尽量避免沿着声波传播方向有明显的转弯和阻挡,以避免声波能量的明显衰减。安装台数关系到能否使锅炉全面地收到清灰效果和恢复热效率。安装后的调试是关系到能否取得良好效果的关键一步,因为锅炉在运行中,其烟气声阻抗不同于声波吹灰器在锅炉冷态时运行的空气声阻抗,这样就使得声波吹灰器的实际工作频率不同于实验的频率,以便使声波能量能充分地辐射到工作空间。
根据受热面的结构确定清灰空间大小、吹灰器的型号、安装布置方式和数量。中国石油辽河油田欢喜岭采油厂1号热采锅炉过热段的清灰空间为1700mm×2762mm×3724mm,设计安装吹灰器3台,自由声场的作用长度为4~7m(自由声场情况),距声源1m处声压级不小于145dB。

吹灰系统可自动控制系统发声器的工作间隔、工作时间和运行次序。热采锅炉投入运行后,专业人员现场通过声