專利名稱：一種冷凝式油田專用過熱注汽鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種冷凝式鍋爐的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種冷凝式油田專用過熱注汽鍋爐的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
冷凝式鍋爐發(fā)軔于歐洲。德國、荷蘭、英國、奧地利等國家于上世紀(jì)70年代，開發(fā)家用冷凝式鍋爐，到80年代末期90年代初期，韓國率先將冷凝式鍋爐應(yīng)用在大中型エ業(yè)鍋爐上，冷凝式鍋爐除了具有傳統(tǒng)鍋爐的共性之外，更是制熱機理的大膽革命與突破。國內(nèi)油田稠油開采已有20余年，現(xiàn)趨向于特、超稠油的開采，而 蒸汽輔助采油是較成熟的手段，因此油田用熱カ采油的油田專用過熱注汽鍋爐作為生產(chǎn)高溫、高壓蒸汽的特種設(shè)備，在油田稠油注采設(shè)備中起重要作用，同時也是稠油開采的耗能設(shè)備，其能耗占開采總成本的60%以上。目前，針對提高油田專用過熱注汽鍋爐的熱效率采取了ー些措施，主要包括控制空氣過剩量來減少排煙熱損失、改善輻射段的傳熱效果和通過SGR型熱管換熱器來回收煙氣部分顯熱達到提高熱效率的目的，但油田專用過熱注汽鍋爐的實際熱效率最多也就85%左右。其主要原因是因為排煙的顯熱損失較大，潛熱未得到利用。油田專用過熱注汽鍋爐是為注蒸汽熱采而開發(fā)的專門設(shè)計的ー種新型エ業(yè)鍋爐，油田專用過熱注汽鍋爐是在傳統(tǒng)油田注汽鍋爐基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。油田專用過熱注汽鍋爐由控制系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、輻射段、對流段、給水預(yù)熱器、汽水分離裝置和噴水減溫器等組成。圖I是現(xiàn)有油田專用過熱注汽鍋爐的示意圖，請參見圖I所示?，F(xiàn)有油田專用過熱注汽鍋爐的水流程為從水處理來的帶壓軟化除氧水經(jīng)過給水泵2把壓カ提高(通常都在^ 8MPa)，然后依次通過鍋爐I的給水預(yù)熱器3外側(cè)、對流段4，再進入預(yù)熱段內(nèi)側(cè)，輻射段6、汽水分離裝置7，最后經(jīng)過噴水減溫器8，將合格的蒸汽注入地下。煙氣流程為首先通過鍋爐I的輻射段6，再經(jīng)過過熱段5和對流段4，通過煙囪排向大氣。溫度一般都彡170°C。作為高壓部件的給水預(yù)熱器3作用是提高帶壓軟化除氧水進入鍋爐I對流段4的溫度，一般帶壓軟化除氧水的溫度都很低，有的可能處出現(xiàn)低于10°c的情況，如果帶壓軟化除氧水溫度太低進入鍋爐I對流段4，就會造成鍋爐I對流段4的表面溫度太低，對流段4翅片管表面冷凝，容易出現(xiàn)集灰現(xiàn)象，同時，冷凝水呈弱酸性，長時間會造成碳鋼爐管的腐蝕。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種冷凝式油田專用過熱注汽鍋爐，以解決現(xiàn)有油田專用過熱注汽鍋爐排煙溫度高、天然氣燃料能源利用率低，以及需要使用給水預(yù)熱器高壓部件的問題。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取的技術(shù)方案為一種冷凝式油田專用過熱注汽鍋爐，其中，包括有對流段、過熱段和輻射段的鍋爐，所述鍋爐包括潛熱復(fù)合換熱器和顯熱復(fù)合換熱器，所述對流段后面分別安裝潛熱復(fù)合換熱段和顯熱復(fù)合換熱段；所述鍋爐還包括給水泵、汽水分離裝置和噴水減溫器，所述給水泵的一端分別依次流程連接所述對流段、所述輻射段、所述汽水分離裝置和所述噴水減溫器，所述給水泵的另一端流程連接所述顯熱復(fù)合換熱段或所述潛熱復(fù)合換熱段。一般情況下通過所述顯熱復(fù)合換熱段加熱所述鍋爐助燃空氣，通過所述潛熱復(fù)合換熱段加熱所述鍋爐的給水。上述的一種冷凝式油田專用過熱注汽鍋爐，其中，所述汽水分離裝置和所述噴水減溫器分別與所述過熱段流程連接并形成回路。上述的一種冷凝式油田專用過熱注汽鍋爐，其中，鍋爐的水流程為首先帶壓軟化除氧水經(jīng)過所述潛熱復(fù)合換熱段，然后帶壓軟化除氧水通過所述給水泵將壓カ提高，并依次進入所述鍋爐的所述對流段、所述輻射段和所述汽水分離裝置，最后經(jīng)過所述噴水減溫器將帶壓軟化除氧水轉(zhuǎn)化為濕飽和蒸汽注入地下；鍋爐的煙氣流程為煙氣依次通過所述鍋爐的所述輻射段、所述過熱段、所述對流段、所述潛熱復(fù)合換熱段和所述顯熱復(fù)合換熱 段，最后通過所述鍋爐的煙囪向大氣排出。上述一種冷凝式油田專用過熱注汽鍋爐，其中，所述潛熱復(fù)合換熱段和所述顯熱復(fù)合換熱段均采用復(fù)合翅片管，以提高煙氣側(cè)換熱面積，同時，避免呈弱酸性的冷凝水對所述潛熱復(fù)合換熱段和所述顯熱復(fù)合換熱段進行腐蝕。上述一種冷凝式油田專用過熱注汽鍋爐，其中，所述潛熱復(fù)合換熱段和所述顯熱復(fù)合換熱段采用重力熱管的形式或分離熱管的形式或其他的形式。上述一種冷凝式油田專用過熱注汽鍋爐，其中，通過所述潛熱復(fù)合換熱段和所述顯熱復(fù)合換熱段將經(jīng)過的所述鍋爐中的煙氣的排煙溫度降低至55°C左右。上述一種冷凝式油田專用過熱注汽鍋爐，其中，通過所述潛熱復(fù)合換熱段和所述顯熱復(fù)合換熱段將經(jīng)過所述對流段的帶壓軟化除氧水的溫度提高至60°C以上，以省去現(xiàn)有鍋爐高壓部件給水預(yù)熱器的使用。上述一種冷凝式油田專用過熱注汽鍋爐，其中，所述潛熱復(fù)合換熱段的下方設(shè)置ー呈弱酸性的冷凝水箱，以此將煙氣中冷凝的水回收到所述冷凝水箱中做中和處理，達到排放標(biāo)準(zhǔn)再排放或再利用。本實用新型由于采用了上述技術(shù)，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的積極效果是(I)通過在鍋爐對流段后加裝潛熱復(fù)合換熱段和顯熱復(fù)合換熱段，省去現(xiàn)有鍋爐高壓部件給水預(yù)熱器的使用，有效地降低鍋爐排煙溫度，同時，使得煙氣中的水蒸氣冷凝。(2)通過潛熱復(fù)合換熱段和顯熱復(fù)合換熱段采用復(fù)合鋁翅片管，使得煙氣換熱面積增加，同時，有效地避免呈弱酸性的冷凝水對換熱段的腐蝕，提高換熱段的壽命。(3)提高天然氣燃料能源的利用率。

圖I是現(xiàn)有油田專用過熱注汽鍋爐的示意圖；圖2是本實用新型一種冷凝式油田專用過熱注汽鍋爐的示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖給出本實用新型一種冷凝式油田專用過熱注汽鍋爐的具體實施方式
。圖2為本實用新型一種冷凝式油田專用過熱注汽鍋爐的示意圖，請參見圖2所示。本實用新型的一種冷凝式油田專用過熱注汽鍋爐，包括有ー鍋爐I，該鍋爐I具有對流段4、過熱段5和輻射段6。同時，鍋爐I包括有潛熱復(fù)合換熱器和顯熱復(fù)合換熱器。在鍋爐I上加裝的潛熱復(fù)合換熱段9和顯熱復(fù)合換熱段10分別加裝在對流段4的后面。鍋爐I還包括有給水泵2、汽水分離裝置7和噴水減溫器8，該給水泵2的一端分別依次流程連接對流段4、輻射段6、汽水分離裝置7和噴水減溫器8，同吋，給水泵2的另一端分別依次流程連接顯熱復(fù)合換熱段10和潛熱復(fù)合換熱段9。本實用新型在上述基礎(chǔ)上還具有如下實施方式本實用新型的進ー步實施例中，請繼續(xù)參見圖2所示。上述的汽水分離裝置7和噴水減溫器8還分別與過熱段5流程連接，并且汽水分離裝置7、噴水減溫器8和過熱段5 形成回路。本實用新型的進ー步實施例中，通過上述的連接方式，由此鍋爐I的水流程為從水處理來的帶壓軟化除氧水依次經(jīng)過潛熱復(fù)合換熱段9，接著該帶壓軟化除氧水通過給水泵2，給水泵2具體的可為ー柱塞泵，給水泵2將帶壓軟化除氧水的壓カ提高，通常都在^ 8MPa，然后再依次進入鍋爐I的對流段4，輻射段6和汽水分離裝置7，最后經(jīng)過噴水減溫器8將帶壓軟化除氧水轉(zhuǎn)化為濕飽和蒸汽注入地下。與此同時，鍋爐I的煙氣的流程為煙氣依次通過鍋爐I的輻射段6、過熱段5、對流段4、潛熱復(fù)合換熱段9和顯熱復(fù)合換熱段10，最后通過鍋爐I的煙囪向大氣排出。本實用新型的進ー步實施例中，加裝于鍋爐I對流段4后面的潛熱復(fù)合換熱段9和顯熱復(fù)合換熱段10均采用復(fù)合鋁翅片管，以此提高煙氣的側(cè)換熱面積，而且還有效地防止呈弱酸性的冷凝水對潛熱復(fù)合換熱段9和顯熱復(fù)合換熱段10的腐蝕，提高其使用壽命。本實用新型的進ー步實施例中，潛熱復(fù)合換熱段9和顯熱復(fù)合換熱段10可以做成重力熱管的形式，或者分離熱管的形式，或者其他的形式。在一般的情況下，通過顯熱復(fù)合換熱段10加熱鍋爐I助燃空氣，通過潛熱復(fù)合換熱段9加熱鍋爐I的給水。本實用新型的進ー步實施例中，通過潛熱復(fù)合換熱段9和顯熱復(fù)合換熱段10來吸收鍋爐I尾部排煙中的顯熱和水蒸氣凝結(jié)釋放的潛熱，能夠有效地將排煙溫度降低至55°C左右，同時，將經(jīng)過鍋爐I對流段4的帶壓軟化除氧水的溫度提高至60°C以上。使其比現(xiàn)有鍋爐熱效率提高11%左右，并省去現(xiàn)有鍋爐高壓部件給水預(yù)熱器的使用。由此不僅充分回收了煙氣中的顯熱和水蒸氣的凝結(jié)潛熱，而且降低了煙氣中的CO2和NOx等有害成分，有效地保護了環(huán)境。本實用新型的進ー步實施例中，在潛熱復(fù)合換熱段9的下方還設(shè)置有一冷凝水箱(圖中未示出)，該冷凝水箱中的冷凝水呈弱酸性，PH值在6左右，以此將煙氣中冷凝的水回收到冷凝水箱中做中和處理，達到排放標(biāo)準(zhǔn)再排放或再利用。通過計算目前國內(nèi)燃氣燃燒后的煙氣露點溫度小于等于60°C,—般在55°C左右。當(dāng)帶壓軟化除氧水溫度提高至60°C以上進入對流段以后，對流段翅片管就不可能出現(xiàn)冷凝，所以取消了高壓部件給水預(yù)熱器的使用。綜上所述，使用本實用新型一種冷凝式油田專用過熱注汽鍋爐，通過在鍋爐對流段后加裝潛熱復(fù)合換熱段和顯熱復(fù)合換熱段，省去現(xiàn)有鍋爐高壓部件給水預(yù)熱器的使用，有效地降低鍋爐排煙溫度，同時，使得煙氣中的水蒸氣冷凝。由于潛熱復(fù)合換熱段和顯熱復(fù)合換熱段采用復(fù)合鋁翅片管，不僅使得煙氣換熱面積增カロ，而且有效地避免呈弱酸性的冷凝水對換熱段的腐蝕，提高換熱段的壽命。以上所述為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實 用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種冷凝式油田專用過熱注汽鍋爐，其特征在于，包括對流段、過熱段和輻射段的鍋爐，所述鍋爐包括潛熱復(fù)合換熱器和顯熱復(fù)合換熱器，所述對流段后面分別安裝潛熱復(fù)合換熱段和顯熱復(fù)合換熱段；所述鍋爐還包括給水泵、汽水分離裝置和噴水減溫器，所述給水泵的一端分別依次流程連接所述對流段、所述輻射段、所述汽水分離裝置和所述噴水減溫器，所述給水泵的另一端連接所述顯熱復(fù)合換熱段或者所述潛熱復(fù)合換熱段。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述冷凝式油田專用過熱注汽鍋爐，其特征在于，所述汽水分離裝置和所述噴水減溫器分別與所述過熱段流程連接并形成回路。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述冷凝式油田專用過熱注汽鍋爐，其特征在于，所述潛熱復(fù)合換熱段和所述顯熱復(fù)合換熱段采用防弱酸性冷凝水腐蝕的復(fù)合翅片管。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述冷凝式油田專用過熱注汽鍋爐，其特征在于，所述潛熱復(fù)合換熱段和所述顯熱復(fù)合換熱段采用重力熱管或分離熱管。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述冷凝式油田專用過熱注汽鍋爐，其特征在于，所述潛熱復(fù)合換熱段的下方設(shè)置一呈弱酸性的冷凝水箱。
專利摘要本實用新型公開一種冷凝式油田專用過熱注汽鍋爐，其中包括對流段、過熱段和輻射段的鍋爐，在對流段后面分別安裝潛熱復(fù)合換熱段和顯熱復(fù)合換熱段；鍋爐還包括給水泵、汽水分離裝置和噴水減溫器，給水泵的一端分別依次流程連接對流段、輻射段、汽水分離裝置和噴水減溫器，給水泵的另一端流程連接顯熱復(fù)合換熱段或潛熱復(fù)合換熱段。使用本實用新型省去現(xiàn)有鍋爐高壓部件給水預(yù)熱器的使用，有效地降低鍋爐排煙溫度，同時，使得煙氣中的水蒸氣冷凝。由于潛熱復(fù)合換熱段和顯熱復(fù)合換熱段采用復(fù)合鋁翅片管，不僅使得煙氣換熱面積增加，而且有效地避免呈弱酸性的冷凝水對換熱段的腐蝕，提高換熱段的壽命。
文檔編號F23L15/00GK202647701SQ201220185440
公開日2013年1月2日 申請日期2012年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月27日
發(fā)明者武建飛, 武占 申請人:上海晟煜科貿(mào)有限公司