[發明專利]油田燃氣注汽鍋爐

在審

• 申請號: 202110987125.8
• 申請日: 2021-08-26
• 公開（公告）號: CN115930196A
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 陳軍;張乃峰;趙學展;馬波;肖剛;楊斌;尚慶軍;黃志宏;張玥;李勇;陳超;姜琳琳
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司注汽技術服務中心
• 主分類號: F22B31/08
• 分類號: F22B31/08;F22B37/00;F22D1/00;F22D1/50;E21B43/24
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 邱成杰;岳永先

本發明公開了一種油田燃氣注汽鍋爐，包括沿煙氣流動方向排列的輻射段、對流段、冷凝段，所述對流段設置有對流段光管、對流段翅片管，所述對流段光管、對流段翅片管之間加設有高干段，所述高干段設置有高干段光管、高干段翅片管，煙氣依次經過輻射段、對流段光管、高干段光管、高干段翅片管、對流段翅片管、冷凝段換熱光管。采用煙氣冷凝器可以進一步降低煙氣溫度，吸收煙氣中水蒸氣的汽化潛熱，形成冷凝水，提高鍋爐效率到100％以上。通過受熱面優化和煙道結構設計，實現輻射段、對流段換熱比例優化為5：5，換熱更加符合天然氣火焰放熱特性。通過煙氣流動過程中的三次不同形式降壓，降低尾部煙氣阻力。

技術領域

本發明涉及油田注汽鍋爐技術領域，具體地說是一種油田燃氣注汽鍋爐。

背景技術

現有的油田注汽鍋爐通常是臥式直流水管鍋爐，其主要由輻射段、連接在輻射段尾部的過渡段、設置在過渡段上方的對流段組成。其中，輻射段的內壁襯以硅酸鋁耐火纖維，并設有往復排列的盤管，中間形成寬敞的爐膛；對流段是由光管和肋片管組成的矩形結構；過渡段是連接在輻射段與對流段之間起連接作用的一個半圓形煙氣轉向通道，軸向尺寸約為1.3米左右，無換熱作用。

目前在用燃氣注汽鍋爐體積大，主要體現在輻射段軸線方向長度和煙氣出口距離地面高度，兩個方向尺寸較大，不利于稠油區塊機動靈活注汽要求。

現有燃氣鍋爐由燃油鍋爐改造而成，換熱面以燃油燃燒特性為主，改為天然氣燃料后，換熱特征、煙氣特性均發生變化，不能滿足當前高效節能要求。

水蒸氣攜熱機理表明，蒸汽干度越高攜帶熱量越多，稠油注蒸汽效果越明顯。油田用直流燃氣鍋爐受現有工藝制約，常規水處理無法實現直接提干運行。

因此一種新型油田高效燃氣注汽鍋爐技術的開發迫在眉睫，有必要提供一種油田燃氣注汽鍋爐來克服上述缺陷。

公開(公告)號：CN101343989B，公開(公告)日：2012-08-22是一種高干度油田注汽鍋爐和高干度蒸汽生產方法。該高干度油田注汽鍋爐包括輻射段、對流段和過渡段，還包括爐體、給水泵和汽水分離器；在對流段與過渡段之間的爐體內固定安裝有蒸汽過熱器；對流段進口管的進水口與給水泵的出水口相連通，對流段進口管的出水口與對流段上端的進水口相連通；對流段出口管的進汽口與對流段下端的出汽口相連通，對流段出口管的出汽口與輻射段的進汽口相連通。本發明結構合理而緊湊，使用方便，能使蒸汽干度達到100％，并有一定的過熱度，能滿足超稠油開發的注汽工藝要求，因此極大地提高了超稠油開發注汽的工作效率，提高了熱效率，降低了能耗，降低了生產成本。

公開(公告)號：CN101551097A，公開(公告)日：2009-10-07涉及一種生產高干度過熱蒸汽用注汽鍋爐，由換熱器、輻射段、對流段、煙囪、水置式汽水分離器、過熱器、爐體、給水管路、燃燒器、電加熱器、油加熱器和閃蒸罐組成。爐體內前部設有燃燒器，中部設有輻射段，后部設有對流段，燃燒器通過導線和管線分別與電加熱器和油加熱器相連接；輻射段外側設有換熱器，出口設有外置式汽水分離器，換熱器通過給水管路與給水泵相連接，汽水分離器通過管線分別與過熱器和閃蒸罐相連接；對流段下部設有過熱器，上部設有煙囪；輻射段、對流段分別通過管線與換熱器相連接。本發明結構新穎，設計合理，工作可靠，利用它可以生產出干度高、溫度高的過熱蒸汽，從而提高稠油SAGD熱采工藝的效果。

公開(公告)號：CN202660522U，公開(公告)日：2013-01-09涉及一種高干度油田注汽鍋爐，屬于油田注汽鍋爐技術領域；其包括雙給水泵、換熱器、汽水分離器和鍋爐；鍋爐包括過渡煙道、對流蒸發段、二次對流段、一次對流段和煙筒；過渡煙道、對流蒸發段、二次對流段、一次對流段和煙筒從下而上依次固定連接在一起；在過渡煙道的外側固定連接有與過渡煙道相連通的燃燒器；雙給水泵的出水口通過第一管線和換熱器的殼程進水口固定連接在一起。本實用新型結構合理而緊湊，使用方便，通過雙給水泵、換熱器、燃燒器、過渡煙道、對流蒸發段、二次對流段、一次對流段和煙筒的配合使用，實現單井注汽量大和到達井底的蒸汽干度高的目的，滿足了SAGD開發工藝要求。