[发明专利]一种生产过热蒸汽的油田汽包型注汽锅炉

说明书

【技术领域】

本发明涉及锅炉的设计制造领域，特别涉及一种生产过热蒸汽的油田汽包型注汽锅炉，适用于稠油或超稠油注汽开发工艺。

【背景技术】

蒸汽辅助重力泄油技术(Steam-Assisted Gravity Drainage，SAGD)是开发超稠油的一项前沿技术，SAGD注汽技术的关键是需要高干度蒸汽。目前使用的直流锅炉产生的蒸汽干度仅为75％至80％，也有通过添加汽水分离器及过热段来产生过热蒸汽的直流注汽锅炉。但汽水分离器会排出20％至25％的高温分离水。这不仅浪费了大量的水资源，同时也浪费了大量高品质能量。同时，所添加的汽水分离器不具有蒸汽清洗功能，无法进一步提高蒸汽品质，对锅炉的安全稳定运行不利。

【发明内容】

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种生产过热蒸汽的油田汽包型注汽锅炉，其能够满足稠油及超稠油开采的工艺要求，同时大大降低高浓度盐水的排放量，提高能源利用效率，从而节约水资源，降低能源消耗。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种生产过热蒸汽的油田汽包型注汽锅炉，包括设置在锅炉燃烧室内的辐射段以及设置在锅炉烟道内的对流段和过热段，且设有辐射段的锅炉燃烧室内的炉壁上设置有鼓风机；其中，给水管的出口连接柱塞泵的入口，柱塞泵的出口连接对流段的入口，对流段的出口连接汽包的第一进水口，汽包的出汽口连接过热段的进汽口，过热段的出汽口连接注汽系统的入口，汽包的循环水出口通过循环水泵连接辐射段的进水口，辐射段的汽水混合物出口连接汽包的第二进水口。

本发明进一步改进在于，锅炉燃烧室与锅炉烟道呈L型，锅炉燃烧室位于水平方向，锅炉烟道位于竖直方向。

本发明进一步改进在于，对流段和过热段从上至下依次设置在锅炉烟道内。

本发明进一步改进在于，对流段的出口通过对流段出口管连接汽包的第一进水口。

本发明进一步改进在于，汽包的出汽口通过过热段进口管连接过热段的进汽口。

本发明进一步改进在于，汽包的循环水出口通过汽包循环水出口管连接循环水泵的入口，循环水泵的出口通过循环水泵出口管连接辐射段的进水口。

本发明进一步改进在于，辐射段的汽水混合物出口通过辐射段出口管连接汽包的第二进水口。

本发明进一步改进在于，汽包上设置有排污管，排污管的出口连接排污管道的入口。

本发明进一步改进在于，该注汽锅炉的水汽流程为给水经过柱塞泵加压后进入对流段预热，然后进入汽包作为蒸汽的清洗用水，汽包的循环水通过循环水泵进入辐射段受热变为汽水混合物，汽水混合物又返回汽包进行汽水分离，产生的饱和蒸汽进入过热段进一步加热为过热蒸汽进入注汽系统。

本发明进一步改进在于，汽包产生的高浓度盐水通过排污管排出。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的锅炉是汽包型注汽锅炉，该汽包型注汽锅炉的汽包能够有效分离产生的饱和蒸汽和饱和水，饱和蒸汽进入过热段加热为过热蒸汽，满足稠油及超稠油开采的工艺需求。同时，该汽包型注汽锅炉的汽包上部引入的对流段出口水进入蒸汽清洗装置，与自下而上的分离蒸汽进行直接接触，可以对蒸汽进行清洗，降低蒸汽中所含盐分，提高蒸汽品质。此外，分离出的高温分离水通过循环水泵的作用进入辐射段循环受热，这与现有添加汽水分离器的直流注汽锅炉相比，有效的利用了高温分离水，减少了水资源浪费及高品位能量的损失。

进一步地，该汽包型注汽锅炉的汽包设置有排污管，可以按照锅炉运行情况进行定期排污及/或连续排污，通过排污降低汽包中工质的含盐量，提高锅炉所产生蒸汽的品质，保证锅炉安全稳定运行。

因此，本发明汽包型注汽锅炉既可以满足油田稠油及超稠油热采的需要，又减少了高品质热水的排放，提高了系统热效率，节约了水资源。

【附图说明】

图1为本发明一种生产过热蒸汽的油田汽包型注汽锅炉的结构框图；

图2为锅炉烟气流程示意图；

图3为锅炉水汽流程示意图。

图中：1、对流段；2、过热段；3、辐射段；4、汽包；5、柱塞泵；6、循环水泵；7、鼓风机；8、给水管；9、对流段出口管；10、汽包循环水出口管；11、循环水泵出口管；12、辐射段出口管；13、过热段进口管；14、注汽管；15、排污管；16、炉壁。

【具体实施方式】

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。