稠油开发注蒸汽锅炉燃油加热器结构优化研究

黄琪 曾顺鹏 吴志远 刘柯彤 许文赟

摘要：针对辽河油田所使用的炉前燃油加热器随使用年限增加，传热效率降低的问题，在不增加加热器体积的前提下，通过在炉体内部焊接折流板的方法增加燃油受热时间，结合Comsol Multiphysics仿真软件确定折流板最优安装位置及长度，以达到增加传热效率、节约成本的目的。按照数值模拟结果实装折流板后将加热器投入运行并记实时温升，再与优化前结果进行对比。结果表明，优化后燃油加热器温升效率提高约25%，单台加热器年均节省资金约为16464元。

关键词：稠油油藏;燃油加热器;数值仿真;温升效率;结构优化

蒸汽吞吐热采技术做为目前最成熟、最普遍的开采重油方法，被广泛应用于各大稠油油田。由于稠油具有很高的温度敏感性，油田上通常采用燃烧原油的方法来加热蒸汽。然而，从供油泵直接送出的原油粘度较高，无法满足锅炉对燃油流动性及雾化的要求。因此，须将燃油在加热器中预加热到一定温度使其达到雾化效果。油田上使用的燃油加热器普遍采用电加热管对各类燃料介质进行直接加热，即燃料从入口进入加热腔，经过加热后由出口流出。但是，这种单流程式的燃油加热器加热不均匀，且燃油加热器所使用的加热用电阻丝会因自身寿命、人为操作、环境等因素，在加热电阻丝表面结焦积碳、氧化腐蚀（图1、2），使其传热效率降低，无法满足出口油温达标的要求，造成无法及时启动锅炉的后果。……