CN201331047Y

CN201331047Y - 一种过热蒸汽燃油(气)注汽锅炉

Info

Publication number: CN201331047Y
Application number: CNU2009201484444U
Authority: CN
Inventors: 吴永宁; 李晓慧; 邓晓友; 周英; 陈季; 任为; 赵晶晶; 王列; 候君; 杨帆; 宋延良; 穆名; 李慧; 赵艳春; 裴明东; 孙经东; 吴绪宏; 杨明; 张宗军
Original assignee: Liaohe Petroleum Exploration Bureau General Machinery Plant
Current assignee: CNPC Bohai Equipment Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2009-04-08
Filing date: 2009-04-08
Publication date: 2009-10-21
Anticipated expiration: 2019-04-08

Abstract

本实用新型提供一种过热蒸汽燃油(气)注汽锅炉，其包括锅炉本体、撬座(可根据用户需求设计为拖车式)、锅炉水汽系统、燃烧系统、空气系统、雾化系统、燃油(气)系统、控制系统。蒸汽驱、SAGD热力采油采用上述结构型式的锅炉进行注汽，可以提高油层采收率，降低稠油开采成本，提高锅炉热效率。该项新技术的应用能有效防止锅炉出现偏流，延长锅炉的使用寿命及增强锅炉的运行稳定性，防止爆管事故的发生，增加锅炉的连续运行时间，同时能大幅度地提高锅炉热的有效利用率，实现注汽锅炉污水零排放。

Description

一种过热蒸汽燃油(气)注汽锅炉

技术领域

本实用新型属于锅炉制造领域，涉及一种油田开采中注汽锅炉，具体涉及一种新型过热蒸汽燃油(气)注汽锅炉。

背景技术

随着稠油开采工艺的日益进步，热力采油需要高干度过热蒸汽来提高油品采收率。现有注汽锅炉注汽干度均控制在80％以下，以保证析盐，保证锅炉安全生产，在锅炉出口加装汽水分离装置。这样虽然满足了注汽干度的要求，但锅炉有效热利用减少，含盐污水排放量增加，从而增加了污水处理的难度。并且现有的锅炉设备环保效果不佳。

在目前社会，追求环保和安全生产并重的前提下，目前急需对目前锅炉设备进行改造，以提高锅炉出口蒸汽温度和干度，减少含盐污水，提高锅炉热利用率，减少污水处理。

实用新型内容

针对现有注汽锅炉的不足，本实用新型技术发明人进行多次实验及研究了提出了一种过热蒸汽燃油(气)注汽锅炉，它有效地提高锅炉出口蒸汽温度和干度，减少含盐污水，提高锅炉热利用率，减少污水处理。

依据本实用新型的过热蒸汽燃油(气)注汽锅炉，其包括锅炉本体、拖车撬座、锅炉水汽系统、燃烧系统、锅炉空气系统、雾化系统、燃油(气)系统、控制系统；锅炉本体包括锅炉辐射段、过渡段、对流段和过热段，锅炉汽水系统包括主锅炉给水泵、水水换热器、集箱、供水管路、主蒸汽管路、汽水分离装置和喷水减温装置，锅炉的燃烧系统包括鼓风机、燃烧器、烟筒及连接的烟风道；锅炉空气系统包括空气压缩机、空气管路，雾化系统包括空气雾化系统与蒸汽雾化系统；锅炉的控制系统采用PLC自动控制型式控制系统或比例调节方式系统；在辐射段出口布置有汇集集箱，集箱出口与高压汽水分离器相连，汽水分离器蒸汽出口端与过热器进口连接，过热蒸汽出口与喷水减温器蒸汽入口连接。

其中，辐射段为圆筒形(或方箱形)结构型式，管束为水平蛇形排布的单回程或双回程或多回程结构，管束均采用φ89mm×13mm高压锅炉管，采用20号高压锅炉管或合金钢高压锅炉管，管与管之间连接采用无直段推制弯头；管束排列成圆形或矩形水冷壁。

优选地，过渡段为L型烟道，其入口为圆形烟道与辐射段连接，出口为方形烟道与过热段连接，在过渡段内不布置管束，过渡段入口为异型口布置，上部为弧形，下部为U形，是锅炉检修的通道。过热段布置在对流段的前段，采用方箱形结构形式，内置多排蛇形水平密排的单回程或双回程或多回程内螺纹管。对流段采用方箱形结构形式，对流段管束为翅片管，每2～3排采用大半径跨接弯头进行连接，形成多层的，平行的、往复排列的密排管束。汽水分离器装置为球形容器，内置两次分离单元。

优选地，在过热器出口处设置有喷水减温器。

蒸汽驱、SAGD热力采油采用上述结构型式的锅炉进行注汽，可以提高了油层采收率，降低稠油开采成本，提高了锅炉热效率。该项新技术的应用能有效防止锅炉出现偏流，延长锅炉的使用寿命及增强锅炉的运行稳定性，防止爆管事故的发生，增加锅炉的连续运行时间，同时能大幅度地提高锅炉热的有效利用率，实现注汽锅炉污水零排放。

附图简要说明

图1是依据本实用新型的过热蒸汽燃油(气)注汽锅炉的总体结构示意图；

图2是依据本实用新型的过热蒸汽燃油(气)注汽锅炉的高压汽水系统示意图；

图3是依据本实用新型的过热蒸汽燃油(气)注汽锅炉中的双管并排往复管管束(圆形炉膛)示意图；

图4是管束展开布置示意图；

图5是四管并排往复管管束(矩形炉膛)示意图；

图6是双管程对流段管束示意图；

图7是四管程对流段管束示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型提出的过热蒸汽燃油(气)注汽锅炉进行详细描述。

在图1至图7中，图中的标记表示的部件分别如下：

1、给水泵2、空压机3、控制柜4、鼓风机5、燃烧器6、辐射段7、过热段8、对流段9、烟囱10、汽水分离器11、喷水减温器12、撬座13、水-水换热器

我们设计了一种新型过热蒸汽燃油(气)注汽锅炉，该种锅炉是由锅炉本体、撬座(可根据用户需求设计为拖车式)、锅炉水汽系统、燃烧系统、空气系统、雾化系统、燃油(气)系统、控制系统组成。

该锅炉由锅炉本体、撬座(可根据用户需求设计为拖车式)、锅炉水汽系统、燃烧系统、空气系统、雾化系统、燃油(气)系统、控制系统组成。锅炉本体包括锅炉辐射段、过渡段、对流段和过热段，烟气顺次经过辐射段、过渡段、过热段和对流段。锅炉汽水系统是由主锅炉给水泵、水水换热器、集箱、供水管路、主蒸汽管路、汽水分离装置和喷水减温装置组成。锅炉的燃烧系统主要是由鼓风机、燃烧器、烟筒及连接的烟风道组成。锅炉空气系统由空气压缩机、空气管路等组成，雾化分为空气雾化与蒸汽雾化两组。锅炉的控制系统采用PLC自动控制型式，比例调节方式。

其中，辐射段设计为圆筒形(或方箱形)结构型式，管束布置为水平蛇形排布的单回程(双回程或多回程)，管束均采用φ89mm×13mm高压锅炉管，采用20G材质或15CrMoG材质，管束之间采用无直段弯头连接。管束按一定中心距排列成圆形或矩形水冷壁。

另外，过渡段为L型烟道，其入口处为圆形烟道与辐射段连接，出口为方形烟道与过热段连接，在过渡段内不布置管束。过渡段入口为异型口布置，上部为弧形，下部为U形，是锅炉检修的通道。

过热段布置在对流段的前段，采用方箱形结构形式，内置多排蛇形水平密排的单回程(双回程或多回程)内螺纹。

对流段也采用方箱形结构形式，对流段管束为翅片管，每2～3排采用大半径跨接弯头进行连接，形成多层的，平行的、往复密集排列的管束。

另外地，汽水分离器装置为球形容器，内设置两次分离元件，可分离蒸汽中的细小水滴，其分离效率高达99％以上。在过热器出口处设置了喷水减温器，喷水减温器采用成型设计。设计了水水换热器旁路系统，在辐射段出入口设计了汇集集箱。

这种锅炉的结果及工作详细如下：

①锅炉本体包括锅炉辐射段、过渡段、对流段和过热段，烟气顺次经过辐射段、过渡段、过热段和对流段。辐射段设计为圆筒形(或方箱形)结构型式，管束布置为水平蛇形排布的单回程(双回程或多回程)，管束均采用φ89mm×13mm高压锅炉管，采用20G材质或15CrMoG材质，管与管之间连接采用无直段推制弯头。管束按一定中心距排列成圆形或矩形水冷壁，适用于各种吨位注汽锅炉的需求，同时减少大吨位注汽锅炉流量的偏差，避免爆管现象的发生。过渡段为L型烟道，其入口为圆形烟道与辐射段连接，出口为方形烟道与过热段连接，在过渡段内不布置管束，以方便人进出炉膛检修，同时改变烟气流向，利于甩灰。过渡段入口为异型口布置，上部为弧形，下部为U形，是锅炉检修的通道。过热段布置在对流段的前段，采用方箱形结构形式，内置多排蛇形水平密排的单回程(双回程或多回程)内螺纹管，以减少换热面积，减轻锅炉重量。对流段也采用方箱形结构形式，对流段管束为翅片管，每2～3排采用大半径跨接弯头进行连接，以方便锅炉吹灰，形成多层的、平行的、往复排列的密排管束。

②锅炉汽水系统是由主锅炉给水泵、水-水换热器、集箱、供水管路、主蒸汽管路、汽水分离装置和喷水减温装置组成。汽水分离器装置为球形容器，内置两次分离单元，可分离蒸汽中的细小水滴，其分离效率高达99％以上。主锅炉给水泵为柱塞式供水泵，水-水换热器为U形管换热器，其热水端进出口分别与对流段出口与辐射段进口连接，冷水端进出口分别与供水管路和对流段入口管路连接，目的是提高进入对流段的水温度，减少烟气露点腐蚀。主供水泵出口水进入水水换热器换热后进入对流段，将温度提高后进入辐射段，为保证辐射段入口水以足够的欠焓进入，设计了水水换热器旁路系统，在辐射段出口设计了汇集集箱，集箱出口与高压汽水分离器相连，汽水分离器蒸汽出口端与过热器进口连接，过热蒸汽出口与喷水减温器蒸汽入口连接。汽水分离器冷凝水出口与喷水减温器的喷水口连接，喷水减温器蒸汽出口与主蒸汽管道连接，喷水减温器采用现有技术。

③锅炉的燃烧系统主要是由鼓风机、燃烧器、烟筒及连接的烟风道组成。

④锅炉空气系统由空气压缩机、空气管路等组成，雾化分为空气雾化与蒸汽雾化两组。启炉前采用空气雾化，当蒸汽温度达到一定程度时，自动调整为蒸汽雾化。锅炉燃油系统是由燃油蒸汽加热器、燃油电加热器、燃油管路及流量调节系统组成。

⑤锅炉的控制系统采用PLC自动控制型式，比例调节方式。为提高锅炉自动化程度，在锅炉水汽系统上增加辐射段入口流量监测和调节装置，出口各管路增加干度监测装置，便于调整，以减少偏流；在锅炉对流段出口增加水温报警，防止对流段出现过热，保证锅炉安全运行。

⑥锅炉保温采用硅酸铝纤维折叠块+平铺结构形式，平铺采用硅酸铝纤维毯两层，中间加阻气铝箔，上铺硅酸铝纤维折叠块，折叠块上铺高温耐火材料。

在产品试验中，蒸汽驱、SAGD热力采油采用上述结构型式的锅炉进行注汽，可以提高油层采收率，降低稠油开采成本，提高锅炉热效率。该项新技术的应用能有效防止锅炉出现偏流，延长锅炉的使用寿命及增强锅炉的运行稳定性，防止爆管事故的发生，增加锅炉的连续运行时间，同时能大幅度地提高锅炉热的有效利用率，实现注汽锅炉污水零排放。

另外，尽管在上面已经清楚详细地描述了本实用新型提出的技术方案，但是参考本实用新型的优选实施例，本领域普通的技术人员可以理解，在不背离所附权利要求定义的本实用新型的精神和范围的情况下，可以在形式和细节中做出各种各样的修改。因此，所有参考本实用新型技术方案所做出的各种各样的修改，均应当落入本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种过热蒸汽燃油(气)注汽锅炉，其包括锅炉本体、拖车撬座、锅炉水汽系统、燃烧系统、锅炉空气系统、雾化系统、燃油(气)系统、控制系统；锅炉本体包括锅炉辐射段、过渡段、对流段和过热段，锅炉汽水系统包括主锅炉给水泵、水水换热器、集箱、供水管路、主蒸汽管路、汽水分离装置和喷水减温装置，锅炉的燃烧系统包括鼓风机、燃烧器、烟筒及连接的烟风道；锅炉空气系统包括空气压缩机、空气管路，雾化系统包括空气雾化系统与蒸汽雾化系统；锅炉的控制系统采用PLC自动控制型式控制系统或比例调节方式系统；在辐射段出口布置有汇集集箱，集箱出口与高压汽水分离器相连，汽水分离器蒸汽出口端与过热器进口连接，过热蒸汽出口与喷水减温器蒸汽入口连接。

2.依据权利要求1中的过热蒸汽燃油(气)注汽锅炉，其特征在于辐射段为圆筒形(或方箱形)结构型式，管束为水平蛇形排布的单回程或双回程或多回程结构，管束均采用φ89mm×13mm高压锅炉管，采用20号高压锅炉管或合金钢高压锅炉管，管与管之间连接采用无直段推制弯头；管束排列成圆形或矩形水冷壁。

3.依据权利要求1中的过热蒸汽燃油(气)注汽锅炉，其特征在于过渡段为L型烟道，其入口为圆形烟道与辐射段连接，出口为方形烟道与过热段连接，在过渡段内不布置管束，过渡段入口为异型口布置，上部为弧形，下部为U形，是锅炉检修的通道。

4.依据权利要求1中的过热蒸汽燃油(气)注汽锅炉，其特征在于过热段布置在对流段的前段，采用方箱形结构形式，内置多排蛇形水平密排的单回程或双回程或多回程内螺纹管。

5.依据权利要求1中的过热蒸汽燃油(气)注汽锅炉，其特征在于对流段采用方箱形结构形式，对流段管束为翅片管，每2～3排采用大半径跨接弯头进行连接，形成多层的，平行的、往复排列的密排管束。

6.依据权利要求1中的过热蒸汽燃油(气)注汽锅炉，其特征在于汽水分离器装置为球形容器，内置两次分离单元。

7.依据权利要求1中的过热蒸汽燃油(气)注汽锅炉，其特征在于在过热器出口处设置有喷水减温器。