[發明專利]固定式高熱效率直流注汽鍋爐

在審

• 申請號: 201711388523.8
• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN107883364A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 韓建荒;蘇廣文;繆素景;孫新利;杜慶吉;王建和;韓玉秋;竇成秋;李玉福;孫巖;李玉峰;李森;李萬旭;張健
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣第八建設有限公司
• 主分類號: F22B1/18
• 分類號: F22B1/18;F28D7/00;F28D7/08;E21B43/24
• 代理公司: 沈陽圣群專利事務所(普通合伙)21221
• 代理人: 張立新

技術領域

本發明涉及一種石油行業熱力開采地下稠油的注汽鍋爐，特別是涉及一種適用于高溫回用水作為鍋爐給水的固定式高熱效率直流注汽鍋爐。

背景技術

目前國內在使用的油田注汽鍋爐熱效率普遍低于88%，而新設計的注汽鍋爐要求燃油熱效率≥90%，燃氣熱效率≥92%，盡管能滿足國家標準，但仍有提高的空間。當下注汽鍋爐的發展趨勢是降低煙氣排放，最大程度提高熱效率。在低油價的沖擊下，國內外油田都在想方設法降本增效，而注汽鍋爐的熱效率直接決定了燃料的消耗量，注汽鍋爐的熱效率越高采油成本越低，油田抵御低油價的能力就越強。

油田用戶目前大多采用河水及地下水作為鍋爐給水，經鍋爐生產的蒸汽注入地下后放出熱量加熱稠油后凝結成水，隨著稠油一起被抽出，再經分離后排出的廢水直接排到排污池中。這部分排污水不但帶走大量的熱量造成浪費，后期排放處理成本也極高。高溫回用水就是將這部分排污水經簡單過濾軟化處理后重新作為給水供給鍋爐，既可以減少對水資源的浪費，又可以回收一部分熱量。

中國專利CN105402719B，公開了一種固定式自承載復合循環方式的過熱蒸汽發生器，它的煙氣系統是由采用輻射爐膛、過度連接煙道、過熱器、省煤器、煙囪沿熱煙氣運動方向依次連通，為防止排放的煙氣溫度過低，防止煙氣在低溫時產生露點腐蝕，所以在過熱器中下方設置有雙筒鍋爐臥式換熱器，還設有給水加熱裝置，此種結構的蒸汽發生器為復合循環方式的過熱蒸汽發生器，其設有除氧設備，使給水溫度達到100℃以上，因此排煙溫度在200℃左右，但由于換熱面小，熱效率較低。對流段采用翅片管，當燃料為油時容易積灰，一般需要在2個月左右進行清洗，而且不易清洗。中國專利CN202470019U，公開了一種光管及集箱式油田專用蒸汽發生器，其結構為：輻射段、對流段、煙囪、水-水換熱器、燃燒器、鼓風機、控制柜、過渡段均以模塊形式組裝在橇座上，水-水換熱器為套管形式，對流段全部由光管組成的矩形結構，其管束全部由往復彎曲的蛇形小光管的管排組成，此種結構的蒸汽發生器，進入對流段的水經過換熱后溫度高于100℃，使得排出的煙氣溫度高，同時還存在換熱面小的問題，導致熱效率低。中國專利CN205227268U，公開了一種輕載式輕型高干度蒸汽發生器，也同樣存在配有水-水換熱器、換熱面小，排出的煙氣溫度高，熱效率較低的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種高溫回用水作為鍋爐給水的固定式高熱效率直流注汽鍋爐，以解決高溫回用水作為鍋爐給水的注汽鍋爐熱效率低的問題。

為了解決上述技術問題，本發明是通過下述技術方案實現的：

固定式高熱效率直流注汽鍋爐，包括煙氣系統、水路系統，煙氣系統包括：過渡段、蒸發段、下對流段、上對流段、煙囪沿煙氣流動方向依次連通，蒸發段位于過渡段上方，下對流段位于蒸發段上方，上對流段位于下對流段上方，煙囪位于上對流段上方；過渡段與輻射爐膛的煙道連通，下對流段下部通過出水管與輻射爐膛內的加熱管連接，輻射爐膛內的加熱管出水端與蒸發段內的蒸發管束連接，上對流段的上部設有進水管，進水管內的水進入到上對流段的水溫為60-80℃，在下對流段和上對流段內分別設有由釘頭管連接成的對流管束；煙囪排放的煙氣溫度為100-120℃。

上述的進水管與柱塞泵連接。

上述的柱塞泵將60-80℃油田高溫回用水作為給水。

上述的釘頭管由基管及設在基管上的釘頭構成，釘頭均勻分布在基管的外管壁上，基管與基管之間通過彎頭連接，在基管、彎頭及釘頭外表面噴涂耐煙氣腐蝕的涂料，基管、彎頭及釘頭的材質為09CrCuSb；釘頭管水平往復疊加布置。

上述的上對流段內的對流管束進水端與進水管連接，在上對流段內的對流管束出水端通過連接管與下對流段內的對流管束進水端連接，下對流段內的對流管束出水端與出水管連接。

上述的上對流段內的對流管束為3組，下對流段內的對流管束為4組。

上述的蒸發段內設置蒸發管束，蒸發管束為單回路光管蛇形水平往復布置。

上述的蒸發段、下對流段及上對流段煙氣流通截面沿煙氣流動方向按階梯形式逐步變窄。

上述的蒸發段、下對流段、上對流段為長方體，蒸發段、下對流段、上對流段的長度相同，寬度比為1：0.8：0.6，高度比為1.1：3.2：3.4。

由于采用上述技術方案，使得本發明具有如下優點和效果：