CN1485568A - 用于采油工艺的蒸汽生产系统及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
一种与燃烧室结合使用的直通式锅炉系统,包括进水口,含有高含量全溶解固体成分的水通过进水口供应给系统;至少一个管式预热表面,当水流过时进行预热;以及至少一个管式蒸发表面,用于进一步加热流入的水,产生汽/水混合物。预热表面布置在进水口下游并且包围至少一部分燃烧室,位于预热表面下游的蒸发表面布置在燃烧室内。此外,提出一种使用配备燃烧室的直通式锅炉系统从含有高含量全溶解固体成分的水生产汽/水混合物的方法,其包括步骤:向锅炉系统供应含有高含量全溶解固体成分的水,通过使水流过管式预热表面对水进行预热,并通过使预热的水流过管式蒸发表面对水进一步加热,从而生产出汽/水混合物。
Description
发明领域
本发明总体上涉及用于增强采油工艺的蒸汽生产系统和生产方法。具体地,本发明涉及一种从含有高含量全溶解固体成分的给水生产汽/水混合物的系统和生产方法。
背景技术
在石油工业中使用喷射蒸汽来提高黏稠的重油或取自沥青砂的液态烃的流动。由于油田锅炉用的给水通常水质很差,含有极高比例的全溶解固体(TDS),因此这种用途的锅炉往往在整个设备中采用单管流道。在这种用途中,极高比例的全溶解固体(TDS)是指其数量超过了大约2,000ppm,尤其是超过约5,000ppm。所生产蒸汽的量,也就是气相质量流率与总质量流率之比,通常限定在不大于约80%。通过在整个流通路径中至少保持这个残留水浓度,以及通过沿流通路径采用高流动速率,盐和其它的溶解固体保持在溶液中,防止了在锅炉水管内产生沉积。
用于增强采油工艺的典型锅炉是烧油或气体的小型直通式锅炉。通常,将一根大直径管或几个平行管布置成螺旋形或蛇形结构形成炉膛或燃烧室壳体。这些管子还延伸入废气通道的热回收区,将废气进一步冷却并完成80%数量汽的发生。
在增强采油工艺中,还采用过带有汽包的自然循环锅炉,饱和汽在离开汽包时与汽包排放水相混合,形成80%数量汽。当汽产生时,锅炉内水的TDS浓度也就增加。由于高TDS的给水,形成泡沫的趋势会变得严重,这会造成汽包水位的控制问题,并由于动态的不稳定性和/或烧干增加管路损坏的可能。因此,必须往锅炉水中添加抗泡沫化学品,将泡沫形成降低至最小程度。
对大型锅炉来说,也就是需要每小时生产约100吨以上的汽/水混合物时,炉膛壳体的直通结构的机械设计是困难的。汽包型锅炉简化了结构,但是不能消除以上提到的有关高TDS给水的问题。
发明内容
本发明提出一种改进的蒸汽发生系统和方法,适合用于增强采油工艺。本发明尤其适用于从含有高含量全溶解固体成分(也就是数量在2,000ppm以上,尤其是约5,000ppm以上)的水生产汽/水混合物。
作为发明的一个方面,本发明涉及与燃烧室组合使用的直通式锅炉系统。此系统包括进水口,含有高含量全溶解固体成分的水通过进水口供应给系统;至少一个管式预热表面,当供应的水流经预热表面时对水进行预热;以及至少一个管式蒸发表面,可将流入管中的水进一步加热,生产出汽/水混合物。预热表面布置在进水口的下游并包围至少一部分燃烧室。蒸发表面布置在燃烧室内,位于预热表面的下游。
因此,这种锅炉系统与常规的系统不同,其燃烧室至少部分由一个或更多的预热表面所包围,而不是由蒸发表面包围。采用水来冷却燃烧室壳体,不是用汽/水混合物来冷却,的优点是可以采用较小直径的水管来形成壳体,由此提供更加有效的壳体冷却,同时减少水管内沉积形成的可能性。例如,在一个优选实施例中,燃烧室至少一部分由许多管式预热表面所包围,以及每一预热表面包括具有许多单管的管板。单管的外径最好是小于约50毫米,外径最好是小于约40毫米。
多个预热表面最好布置成多路结构。也就是说,预热表面的布置可使水在进入下一阶段之前分为多路通过燃烧室壳体。这种多路结构可以保持较高的流速通过预热管,这就进一步减少管内沉积的可能性。多路结构还可以限制每路的温度选择,使温度失衡减少到最低程度。在各路之间进行完全的混合可以进一步将任何失衡减小。最好是,流经预热管的水的质量流量至少约1000公斤/平方米·秒,最好是至少约1300公斤/平方米·秒。
燃烧室内的蒸发表面最好由翼壁板组成,翼壁板包括许多根单管。单管最好具有至少约70毫米的外径,更好是至少约90毫米。流经翼壁板管的水的质量流量至少约1000公斤/平方米·秒,最好是至少约1300公斤/平方米·秒。
此系统最好还包括至少一个附加的管式预热表面,其包围至少一部分排气通道的热回收区,来自燃烧室的废气经由此通道排出。预热表面最好布置在包围至少部分燃烧室的一个或多个预热表面的下游,但在燃烧室的一个或多个蒸发表面的上游。至少一部分热回收区最好由许多布置成多路结构的管式预热表面包围。
可选择地,此系统还包括至少又一个附加的管式预热表面,布置在热回收区内。例如,此预热表面可以包括衍条型支撑管,废气预热器,或其他类似器件。
此系统最好还包括至少一个附加的管式蒸发表面,布置在热回收区内,处于燃烧室内蒸发表面的下游。在一个最佳实施例中,燃烧室内的蒸发表面包括一个出口干管,分成一个或多个出口部分;热回收区内的蒸发表面包括相应数目的单管,每根单管与不同的出口部分流体连通。,这些单管最好是不要互联,这样可以减少通过这些蒸发表面单管的流量分配不均匀的危险。
作为本发明的另一个方面,本发明涉及一种使用带有燃烧室的直流式锅炉系统从含有高含量全溶解固体成分的水生产汽/水混合物的方法。此方法包括步骤:(i)将含有高含量全溶解固体成分的水供应给锅炉系统,(ii)通过使水通过包围至少一部分燃烧室的至少一个管式预热表面对水进行预热,以及(iii)通过使预热的水流过布置在燃烧室内的至少一个管式蒸发表面进一步将水加热,从而生产出汽/水混合物。
由此,本发明使大型直通式锅炉的设计成为可能,这种锅炉能够以高效和经济的方式可靠地满足增强采油工艺的要求。而且,这种概念也可用于小型锅炉。本发明可应用于使用各种低价燃料和原料的悬浮燃烧或循环流化床锅炉。与具有自然循环汽包式设计的常规锅炉相比,本发明省去了对多个压力组件的需要,使得此系统具有很大的成本优势。此外,根据本发明的锅炉系统是简单、实用、而且易于修理和维护。
附图说明
以上的简要介绍,以及本发明其他的一些特点和优点,可通过结合附图,参考以下对本发明优选的只是说明性的实施例的详细介绍,将得到更充分的理解,附图包括:
图1是根据本发明优选实施例的锅炉设备的示意平面布置图;和
图2示意地显示了流过图1所示锅炉设备的最佳汽/水流动路径。
除了在本文中给出介绍,在附图中以轮廓线或方框所示的各种组件都是熟知的,无论是对本发明的制作或使用,或对本发明最佳模式的介绍,其内部结构和操作都是不重要的。
具体实施方式
图1所示是根据本发明最佳实施例的锅炉设备10的示意平面布置图。标记12总体上代表循环流化床(CFB)燃烧室12,其中通过常规燃烧空气引入装置引入炉膛14的流态化空气,在炉膛14(即燃烧室)内对燃料、流化床材料、可能还有吸附材料进行流体化,空气引入装置通常包括风箱16和流态化空气喷嘴17。燃烧空气通常是在不同的层次引入炉膛14,但为了清楚起见,图1所示的空气引入装置只位于炉膛14的底部。
炉膛14内产生的废气以及废气内的微粒通过从炉膛14上部延伸至固体分离器20的通道18排出,固体分离器最好是旋风式分离器。在固体分离器20内,大部分混杂的微粒从废气中分离并经由返回管道22返回炉膛14。
炉膛14至少一部分由一个或多个管式预热表面所包围。在图1所示的最佳实施例中,炉膛14由常规管板形成的前壁24,两侧壁26(在图1只见到其中一块),以及后壁28包围。当给水流经形成炉膛壳体的管板时,炉膛内的热量对给水进行预热。管板最好用竖管30制造,竖管通过散热片焊接到一起,并分别平行设置在前壁24、侧壁26,后壁28管板的入口干管32a、32b和32c与相对应的出口干管34a、34b和34c之间。
最好将前壁24、侧壁26、以及后壁28的管板连接成多路结构。也就是将管板连接成串联形式,使引入前壁24管板入口干管32a的给水流经该管板并从出口干管34a流出。从出口干管34a出来的给水然后流入两块侧壁26管板的入口干管32b。在流经两块侧壁26管板后,给水从出口干管34b出来并流入后壁28管板的入口干管32c。在流经后壁28管板后,已加热(但没有汽化)的给水从出口干管34c流出导入下一个传热阶段,这将在下面介绍。
因为只是水,而不是汽/水混合物,流经包围炉膛14的管30,可以使用较小的管子来形成炉膛壳体,管子具有小于约50毫米外径,最好具有小于约40毫米外径。由于是多路结构,这样管子能够达到冷却炉膛壁所需的质量流量,同时还能防止溶解的固体在管子30内沉积。,预热管30内的质量流量至少约1000公斤/平方米·秒,最好是至少约1300公斤/平方米·秒。炉膛的宽度和深度最好设置成使每路的管子数量相等。
第一组管式蒸发表面布置在炉膛壳体内。在图1所示的最佳实施例中,这些内部的蒸发表面形成一块或多块翼壁板36,也就是从炉膛顶悬挂下来的管板,它具有布置在炉膛顶上面的出口干管42和布置在炉膛14前壁24外面的入口干管40。每块翼壁板36包括一根或多根蒸发管38,可具有比形成炉膛壳体的预热管30更大的直径。蒸发管38可具有至少约70毫米的外径,最好是至少约90毫米。蒸发管38的数量和尺寸应选成可具备足够的流速。蒸发管38内的质量流量至少约1000公斤/平方米·秒,最好是至少约1300公斤/平方米·秒。由于高流速和较大的管子尺寸,固体保持在水溶液中并且基本上防止了沉积到管子38内。
水通过入口干管40在每块翼壁板36的蒸发管38之间进行分配。同时,每块翼壁板36的出口干管42分成部分42a,42b以及42c,这些部分分别与出口管44a,44b以及44c相连接。每根蒸发管38只与一个出口部分42a,42b或42c相流通,因此,只与一根出口管44a,44b或44c相流通。这样就可减少水和汽在不同出口管子44a,44b,44c之间不均匀分配的机会。虽然图1所示的出口干管被分成三个出口部分,但出口部分的数目也可以不是三个。例如,当使用窄翼壁板时,甚至可以希望有连接于单根出口管的不分区的出口干管。
作为翼壁板的替代,可以将炉膛14的内部蒸发表面设置成全分隔或部分分隔壁、蒸发柱,或其它已知的蒸发管结构。
从固体分离器20出来的废气通过包括热回收区(HRA)48的废气通道46,在热回收区内布置了空气加热器50,废气预热器52,以及包括第一和第二管束54和56的第二组管式蒸发表面。第一和第二管束54和56最好串联连接到汽/水混合物的流径,并处于翼壁板36的下游。这两组管束最好在热回收区(HRA)48内布置成蛇形盘管结构。冷却的废气通过常规的除尘和排放减除装置(未示出)从HRA 48的下游端76引导至烟囱(未示出),废气从烟囱释放进入周围环境。
最好至少一部分HRA 48由一个或多个管式预热表面所包围。在图1所示的最佳实施例中,HRA 48由管板组成的前壁58,两块侧壁60(在图1中只能见到一块),以及后壁62所包围,管板包括平行连接在入口和出口干管64和66之间的一些竖管。形成HRA壳体壁58,60和62的管板最好连接成串联形式,也就是连接成多路结构,类似于形成炉膛壳体壁24,26和28的管板。
在图1所示的最佳实施例中,给水通过废气预热器入口68进入系统,然后给水通过废气预热器52并从废气预热器出口70出来。出口70本身与形成炉膛14前壁24的管板,也就是形成炉膛壳体的多路预热表面中的第一个管板,的入口干管32a相流通。在流经每个炉膛预热表面之后,加热的(但没有蒸发)水从出口干管34c出来被导送至形成HRA壳体的多路预热表面入口64。由于将炉膛预热表面布置在HRA预热表面的上游,可将较冷的水引入炉膛14的管子30,以此提高炉膛14的冷却效率。
在流过每个HRA预热表面后,进一步加热(但仍然没有蒸发)的水从出口干管66出来被导送至翼壁板36的入口干管40。可以选择在出口干管66与入口干管40之间配置一根或多根衍条型支撑管(图上未示出),用于提供额外的预热,并可支撑例如管束54和56。水到达翼壁板36入口40时处于加热但没有蒸发的状态。这样可以使水流在平行的蒸发管38之间均匀地分布。
水一进入翼壁板36即开始蒸发,由此在翼壁板36内生成水和汽的混合物。为了避免汽/水混合物的不均匀分布,将每块翼壁板36的出口干管42分成部分42a,42b或42c,每部分连接于各自的出口管44a,44b,44c。
每根出口管44a,44b,44c又与第一管束54中蒸发管的入口接头72相流通。每根出口管44a,44b,44c最好接至不同的入口接头72,但在某些用途中,最好多根出口管连接到一个共用的入口接头。第一管束54的蒸发管最好一对一地连接至第二管束56的蒸发管。但是,在某些用途中,最好第二管束56中的蒸发管数目少于第一管束54中的数目。例如,第一管束54的多根蒸发管可能连接至第二管束56的单根蒸发管。为了避免汽/水混合物流的分开,不应将第一管束54的一根管子连接到第二管束56的多根管子。还可能只使用一个管束,或使用多于两个管束,在此情况下,每一管束的相对应的蒸发管都应进行类似的连接,最好是在一对一的连接。
在第二管束56产汽完成,能生产出约80%数量的汽。在第二管束56的下游端点,该管束的所有蒸发管都连接至一个共用的出口干管74。在出口干管74处离开系统的汽即可用于增强采油工艺。如有需要,此系统可以包括若干个出口干管74,将汽配送到多个地点。
在图1所示的最佳实施例中,在翼壁36的入口干管40与第二蒸发管束56的出口干管74之间的多水流路径并没有分开成多个单独路径。由此,从炉膛14内蒸发表面出来的汽/水混合物以多个不分开的连续流流过HRA内的蒸发表面。例如,如果第一组蒸发表面包括8块翼壁板,每块具有3个出口部分,这样第一和第二管束54和56最好应包括24根蒸发管的蛇形盘管,蒸发管从入口接头72延伸至出口干管74。
图1所示的最佳实施例采用常规的循环流化床锅炉并装有非冷却式的板式旋风除尘器将废气排放入常规的HRA。但是,循环流化床锅炉还可以具有其他结构,诸如采用冷却式的平面壁旋风除尘器,其中旋风除尘器的壁最好用作进一步预热表面。排气通道46还可以布置成越过炉膛14的顶部,以及HRA壳体可以与炉膛结构整体形成。锅炉还可以是除CFB锅炉以外的型式,例如,是悬浮燃烧锅炉。
在一个实例中,采用石油焦炭作为燃料,在150巴压力下每小时发生450吨80%数量的汽,在排气通道46各个选定部位的近似废气温度如下:HRA入口处884℃;第一蒸发管束56出口处480℃;在第二蒸发管束54出口处400℃;废气加热器52出口处230℃;以及在空气加热器50出口处为150℃。
图2示意说明通过图1所示锅炉设备10的最佳汽/水流的路线。在图1和图2中使用同一标号来表示本系统的同一部件。竖向虚线把位于HRA内的和位于锅膛内的汽/水流路线部分分开。
冷的给水首先通过废气预热器入口68进入系统。布置在HRA内的废气预热器52可以将废气冷却至烟囱温度,或将废气排放到空气加热器(在图1中用标号50表示)作进一步冷却。给水通过废气预热器的出口70流出废气预热器52。
接着给水流至形成炉膛壳体的预热表面进一步加热。在那里,仍然比较冷的水流经形成炉膛壁24,26,28的一连串管板进行加热。根据本发明的最佳实施例,入口干管32a引导水流入炉膛前壁24的平行管。水通过这些管子向上流动时得到加热,当到达出口干管34a时,水最好合并成两股水流,引导返回炉膛两块侧壁26(图2只显示一块)下边缘的入口干管32b。在此干管中,水又分成多股水流通过侧壁管向上导送,由此水又进一步加热。当到达出口干管34b时,多股水流又合成单股水流,引导返回炉膛后壁28下边缘的入口干管32c。水被再次分成多股水流向上通过后壁管进行进一步加热。
图2所示是最佳多路流动路线,但是通过次序和水流方向可以与图2所示的有所不同。多路结构提供了有效的管子冷却和大物质流速,有助于减少溶解的固体在管内的沉积。多路结构还限制了每路的温度选择,使温度失衡降低到最小程度。各路之间的完全混合进一步将任何失衡降低到最小程度。
在通过炉膛后壁28出口干管34c流出后,加热不足的给水被导送至形成HRA壳体的预热表面继续进行预热。除了所示最佳实施例中的水流路线外,水通过HRA壳体各个不同管板的水流路线与通过炉膛管板的多路流路线相同,水往下通过形成HRA壳体前、后壁58和62的管板流动。但是,所属专业的技术人员将充分认识到,水流方向和通过次序可以变化。
从HRA管板最后一个出口干管66出来的加热不足的给水被导送至炉膛内的蒸发表面,在这个最佳实施例中,蒸发表面包括翼壁板36或其它合适的蒸发结构。可以选择在出口干管66与翼壁板36之间沿水流路线插置一根或更多的衍条型支撑管(在图2中未示出)。
每块翼壁板36最好包括多根平行蒸发管,分别连接在入口和出口干管40和42之间。在翼壁板36内,给水才达到饱和温度并开始形成汽。将一根或多根管子44连接至每个翼壁出口干管42,用于将汽/水混合物再次导送返回HRA。如果每块翼壁板使用多于一根出口管,将出口干管分成与出口管44数目相等的单独出口部分42a,42b,42c。出口干管的部分42a,42b,42c分别连接至出口管44中的一根管,这样可以使翼壁板3的特定蒸发管生成的两相汽/水混合物不会分配给多根出口管。
进入每根管44的汽/水混合物不分离地连续流入HRA内的一个或更多的连续蒸发的蛇形管束,在管束内,汽/水混合物得到进一步加热,直至获得所要求的蒸汽数量(例如80%)的混合物。选择从每块翼壁板36伸出的管子数目以使附近水平HRA管束能达到必需的质量流速。在HRA内的各根管最好都做成倾斜的以便于排放。
系统的结构能保证两相汽/水混合物不进入翼壁板36。此外,将翼壁板内的单管编成组,使进入特定出口干管部分42a,42b,42c的水流只输送到一根出口管44和HRA内管束的一根蒸发管。这样,蒸发翼壁板36的出口管44数目与HRA内形成管束54和56的管子数目相等。这样,处于两相状态的汽/水混合物不需要在多根管子之间进行分配。
所有的管板和管束最好都能排放。因此,最好将每块翼壁板36的出口干管42a,42b,42c相对HRA管束的入口接头72升高。在出口干管42a,42b,42c与入口接头之间管道的低点,在出口管44内配置排水管。
尽管在本文中以示例的方式通过一些当前认为是最佳的实施例对本发明作了介绍,应该理解,本发明并不局限于所介绍的这些实施例,而是应当包括本发明的特点和一些其它应用的各种组合或改进,这些未脱离本发明的由附后的权利要求书限定的范围。
Claims (29)
1.一种与燃烧室结合使用的直通式锅炉系统,所述系统包括:
进水口,含有高含量全溶解固体成分的水通过所述进水口供应给所述系统;
至少一个管式预热表面,用于当水流经预热表面时对水进行预热,所述预热表面布置在所述进水口的下游并包围至少一部分燃烧室;和
至少一个管式蒸发表面,布置在燃烧室内,位于所述预热表面的下游,用于对流入的水进一步加热,从而产生汽/水混合物。
2.根据根据权利要求1所述的系统,其特征在于,至少一部分燃烧室由设置成多路结构的多个管式预热表面包围。
3.根据根据权利要求2所述的系统,其特征在于,每个所述预热表面包括管板,每块管板包括许多根单管。
4.根据根据权利要求3所述的系统,其特征在于,每根单管的外径小于约50毫米。
5.根据根据权利要求3所述的系统,其特征在于,每根单管的外径小于约40毫米。
6.根据根据权利要求1所述的系统,其特征在于,燃烧室内的所述蒸发表面包括翼壁板,所述翼壁板包括许多根单管。
7.根据根据权利要求6所述的系统,其特征在于,每根单管的外径至少约70毫米。
8.根据根据权利要求6所述的系统,其特征在于,每根单管的外径至少约90毫米。
9.根据根据权利要求1所述的系统,还包括至少一个附加的管式预热表面,所述表面包围至少一部分排气通道的热回收区,燃烧室出来的废气通过所述排气通道排出。
10.根据根据权利要求9所述的系统,其特征在于,包围至少部分热回收区的预热表面布置在包围至少部分燃烧室的预热表面的下游,但位于燃烧室内所述蒸发表面的上游。
11.根据根据权利要求9所述的系统,其特征在于,至少部分热回收区由布置成多路结构的许多管式预热表面包围。
12.根据根据权利要求10所述的系统,还包括至少又一个附加的管式预热表面,其布置在热回收区内,处于包围热回收区的预热表面的下游,但位于燃烧室内蒸发表面的上游。
13.根据权利要求1所述的系统,还包括至少一个附加的管式蒸发表面,布置在排气通道的热回收区内,来自燃烧室的废气通过所述排气通道排出。
14.根据权利要求13所述的系统,其特征在于,热回收区内的蒸发表面连接在燃烧室内蒸发表面下游的汽/水混合物流动路径上。
15.根据权利要求14所述的系统,其特征在于,燃烧室内的蒸发表面包括分成一个或多个出口部分的排水干管;热回收区内的蒸发表面包括许多单管,每个出口部分只与许多单管中的一根相连通。
16.根据权利要求15所述的系统,其特征在于,单管的数目与出口部分的数目相等,以及每个所述出口部分与不同的单管连通。
17.根据权利要求15所述的系统,其特征在于,所述热回收区内的单管在下游点不分成多管。
18.根据权利要求17所述的系统,其特征在于,所述热回收区内蒸发表面的各单管不互相连接。
19.一种使用带燃烧室的直通式锅炉系统从含有高含量全溶解固体成分的水生产汽/水混合物的方法,所述方法包括步骤:
向所述锅炉系统供应含有高含量全溶解固体成分的水;
使水流过包围至少一部分燃烧室的至少一个管式预热表面对水进行预热;以及
使预热的水流过布置在燃烧室内的至少一个管式蒸发表面对水进一步加热,从而生产出汽/水混合物。
20.根据权利要求19所述的方法,其特征在于,预热步骤包括引导水通过布置成多路结构的多个管式预热表面。
21.根据权利要求19所述的方法,其特征在于,流经预热表面的水的质量流量至少约1000公斤/平方米·秒。
22.根据权利要求19所述的方法,其特征在于,流经预热表面的水的质量流量至少约1300公斤/平方米·秒。
23.根据权利要求19所述的方法,其特征在于,流经蒸发表面的汽/水混合物的质量流量至少约1000公斤/平方米·秒。
24.根据权利要求19所述的方法,其特征在于,流经蒸发表面的汽/水混合物的质量流量至少约1300公斤/平方米·秒。
25.根据权利要求19所述的方法,其特征在于,所述预热步骤还包括使水通过包围至少一部分排气通道热回收区的至少一个管式预热表面,来自燃烧室的废气通过所述排气通道排出。
26.根据权利要求19所述的方法,其特征在于,所述预热步骤还包括使水通过许多管式预热表面,所述预热表面包围至少一部分排气通道的热回收区,来自燃烧室的废气通过所述排气通道排出;所述预热表面布置成多路结构。
27.根据权利要求25所述的方法,其特征在于,所述预热步骤还包括使水通过布置在热回收区内的至少一个管式预热表面。
28.根据权利要求19所述的方法,其特征在于,所述进一步加热步骤还包括使由燃烧室内蒸发表面生成的汽/水混合物通过布置在排气通道热回收区内的至少一个附加的管式蒸发表面,来自燃烧室的废气通过所述排气通道排出。
29.根据权利要求28所述的方法,其特征在于,汽/水混合物以许多连续流从所述燃烧室内蒸发表面流到热回收区内的蒸发表面,每个连续流在下游点不分成多个流体。
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CA2789822C (en) * | 2012-09-13 | 2019-06-04 | General Electric Company | Produced water treatment and solids precipitation from thermal treatment blowdown |
CA2794356C (en) * | 2012-09-13 | 2018-10-23 | General Electric Company | Treatment of produced water with seeded evaporator |
DE102013000424A1 (de) * | 2013-01-14 | 2014-07-17 | Martin GmbH für Umwelt- und Energietechnik | Verfahren und Vorrichtung zum Schutz von Wärmetauscherrohren sowie Keramikbauteil |
Family Cites Families (5)
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DE4142376A1 (de) * | 1991-12-20 | 1993-06-24 | Siemens Ag | Fossil befeuerter durchlaufdampferzeuger |
US5560322A (en) * | 1994-08-11 | 1996-10-01 | Foster Wheeler Energy Corporation | Continuous vertical-to-angular tube transitions |
TW336268B (en) * | 1996-12-17 | 1998-07-11 | Babcock Hitachi Kk | Boiler |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102410523A (zh) * | 2011-12-06 | 2012-04-11 | 山西蓝天环保设备有限公司 | 一种卧式煤粉燃烧油田注气锅炉 |
CN102410523B (zh) * | 2011-12-06 | 2014-03-26 | 山西蓝天环保设备有限公司 | 一种卧式煤粉燃烧油田注气锅炉 |
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