油田专用过热蒸汽发生器制造技术

本实用新型专利技术属于油田注汽装置技术，特别是油田专用过热蒸汽发生器，包括油田注汽锅炉、油田注气锅炉对流段换热器、供水泵、第一鼓风机及给水预热器；还包括燃烧炉、第二鼓风机、燃烧炉对流段换热器、燃烧炉过热段换热器、汽水分离器和汽水混合器。本实用新型专利技术能将饱和湿蒸汽通过再加热技术的实施，使其转变为具有一定过热度的过热蒸汽。

Special Superheated Steam Generator for Oilfield

【技术实现步骤摘要】
油田专用过热蒸汽发生器
本技术属于油田注汽装置技术，特别是油田专用过热蒸汽发生器。
技术介绍
目前，国内稠油开采需要高品质蒸汽提高稠油采收率，而前期开采稠油使用的油田注汽锅炉无法满足现阶段油田生产工艺的需求，重新购置过热注汽锅炉替代原有油田注汽锅炉，第一是成本过高，第二是造成前期开采稠油使用的油田注汽锅炉大量闲置和浪费。现阶段，国内油田使用的稠油热采专用设备称之为油田过热注汽锅炉（国外有类似的设备称之为湿蒸汽发生器），其主要工作原理是：软化水进入给水泵升至工作压力后，经孔板流量计、单向阀、截止阀后进入水—水换热器外管，与对流段出来的热水换热后，温度（90℃-120℃）升高到露点温度以上，然后进入对流段。对流段入口水温可用旁路阀门来进行调节。水在对流段中经高温烟气对流换热（吸收约40%的热量），再进入水—水换热器内管，与锅炉给水换热后进入辐射段（吸收约50%的热量）继续加热蒸发，使其转变为干度为80%的高温高压湿饱和蒸汽。进入汽水分离器，由于汽和水存在的重度差，干蒸汽在汽水分离器内螺旋上升运动并形成汽柱，而饱和含盐水则旋转下降，从而实现汽水分离。分离出来的干饱和蒸汽在额定工作条件下流量为22.5t/h，温度为340℃，进入过热器，过热器烟气侧烟温可达928℃，干饱和蒸汽被加热为过热蒸汽，过热器出口蒸汽温度可达456℃，工作压力为14MPa，经长颈喷嘴，测量过热蒸汽流量，进入喷水掺混器，过热蒸汽与汽水分离器出来的高温饱和水进行混合，混合过程中，饱和水被汽化，过热蒸汽的温度降低，经单向阀、截止阀后，进入注汽管网的过热蒸汽温度为360℃，工作压力为14MPa。技术内容本技术的目的在于提供一种油田专用过热蒸汽发生器，能将饱和湿蒸汽通过再加热技术的实施，使其转变为具有一定过热度的过热蒸汽。本技术的目的是这样实现的：一种油田专用过热蒸汽发生器，包括油田注汽锅炉、油田注气锅炉对流段换热器、供水泵、第一鼓风机及给水预热器，给水预热器置于油田注汽锅炉之外且具有由内流管和外流管套装在一起的水套复合管，内流管配设在外流管内，内流管与外流管之间的间隙形成呈水套状的高温水流动管路，内流管内形成低温水流动管路，高温水流动管路的进流口与低温水流动管路的出流口位于水套复合管的一端，高温水流动管路的出流口与低温水流动管路的进流口位于水套复合管的另一端，在油田注汽锅炉的烟囱的对流段内固定配设有油田注气锅炉对流段换热器，第一鼓风机的空气出流口连通油田注汽锅炉的进风口，供水泵的水出流口依次通过第一连接管路、第一开关阀连接第二连接管路，第二连接管路依次通过第三连接管路、第三开关阀、第四连接管路连接低温水流动管路的进流口并依次通过第二开关阀、第五连接管路连接第六连接管路，低温水流动管路的出流口管接油田注气锅炉对流段换热器的水进流口，油田注气锅炉对流段换热器的水出流口通过第八连接管路连接高温水流动管路的进流口，高温水流动管路的出流口通过第九连接管路连接油田注汽锅炉的水进流口；还包括燃烧炉、第二鼓风机、燃烧炉对流段换热器、燃烧炉过热段换热器、汽水分离器和汽水混合器，第二鼓风机的空气出流口连通燃烧炉的进风口，在燃烧炉的烟囱对流段与过热段内分别对应固定配设有互不接触的燃烧炉对流段换热器与燃烧炉过热段换热器，燃烧炉对流段换热器相应安设在燃烧炉过热段换热器的上方，过热蒸汽发生器由过热蒸汽，低温水流动管路的出流口通过第六连接管路连接燃烧炉对流段换热器的进流口，燃烧炉对流段换热器的出流口通过第七管路连接油田注气锅炉对流段换热器的进流口，油田注汽锅炉的湿蒸汽出流口通过第十连接管路连接汽水分离器的湿蒸汽进流口，汽水分离器的干蒸汽出流口依次通过第十一连接管路、第五开关阀、第十二连接管路连接燃烧炉过热段换热器的进流口，燃烧炉过热段换热器的出流口通过第十三连接管路连接汽水混合器的干蒸汽进流口，汽水分离器的水出流口依次通过第十四连接管路、第六开关阀和第十五连接管路连接汽水混合器的水进流口。本技术的技术特点：油田注汽锅炉将从其湿蒸汽出流口输出的65-75%的饱和湿蒸汽进入汽水分离器进行汽水分离，由汽水分离器分离出的饱和干蒸汽进入燃烧炉过热段换热器吸收高温烟气热量达到高过热状态，高过热蒸汽再进入汽水混合器与分离的饱和水相互充分混合成一定过热度（5-23℃）的过热蒸汽。本技术设备构成：由供水泵、第一鼓风机、油田注汽锅炉、油田注汽锅炉对流段换热器、给水预热器、第二鼓风机、燃烧炉、燃烧炉过热段换热器、燃烧炉对流段换热器、汽水分离器和汽水混合器等构成。（1）燃烧炉：具有卧式燃烧室，卧式燃烧室为由炉墙包围起来供火焰形成的立体空间。（2）燃烧炉过热段换热器：位于炉膛尾端上方，单回程型，其管束水平往复式排列；分离出的干蒸汽在此吸收高温烟气热量达到高过热。（3）燃烧炉对流段换热器：位于过热段上方，多回程组合型，管束水平往复式排列；它将经给水泵升压后的回用水（常温锅炉用水）在此吸收中低温烟气热量升温后再回到对接油田注汽锅炉对流段换热器的进流口。（4）汽水分离器：具有球体结构，直径为1.8m；它将油田注汽锅炉产生的有一定干度（65-75%）的饱和湿蒸汽在此进行汽水分离。本技术是一种将传统油田注汽锅炉生产的饱和湿蒸汽通过再加热的技术直接转变为具有一定过热度的过热蒸汽专用锅炉设备，以解决目前国内稠油开采需要高品质蒸汽提高稠油采收率而前期开采稠油使用的传统油田注汽锅炉无法满足现阶段油田生产工艺的技术需求问题。本技术应用时，首先由传统常规油田注汽锅炉输出一定干度（65-75%）的饱和湿蒸汽，该饱和蒸汽先进入汽水分离器进行汽水分离，由汽水分离器分离出的饱和干蒸汽进入燃烧炉过热段换热器吸收高温烟气热量继而形成高过热，高过热蒸汽进入汽水混合器与先前由汽水分离器从中分离出的饱和水进行充分混合，形成一定过热度（5-23℃）的过热蒸汽，最终由汽水混合器输出的过热蒸汽注入高压蒸汽管网。本技术使之与现有技术相比具有的积极效果是：（1）本技术利用传统常规油田注汽锅炉，由其直接产出过热度（5-23℃）的过热蒸汽。（2）本技术满足传统常规油田注汽锅炉无需进行改造且也能满足超稠油开采的工艺要求，使得利用现有传统常规油田注汽锅炉提高注入油层蒸汽质量成为现实，解决目前国内稠油开采需要高品质蒸汽提高稠油采收率而前期开采稠油使用的传统油田注汽锅炉无法满足现阶段油田生产工艺需求的技术问题。（3）本技术将传统常规油田注汽锅炉生产的饱和湿蒸汽通过再加热技术的实施，转变为具有一定过热度的过热蒸汽。（4）本技术可直接为油田节约大量设备购置和改造费用，大幅度提高原有专用设备的使用率，使大量闲置的常规油田锅炉设备再次成为开采稠油的关键设备。本技术的特别技术贡献在于将现有油田注汽锅炉产生的饱和湿蒸汽通过再加热的技术实施转变为具有一定过热度的过热蒸汽。它可直接为油田节约大量设备购置和改造费用，大幅度提高原有专用设备的使用率，使大量闲置的锅炉设备再次成为开采稠油的关键设备。目前国内稠油开采需要高品质蒸汽提高稠油采收率，而前期开采稠油使用的常规油田注汽锅炉无法满足现阶段油田生产工艺的需求，替代本技术的措施有两种：第一种是重新购置过热注汽锅炉替代原有油田注汽锅炉；第二种是在原有常规油本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油田专用过热蒸汽发生器，包括油田注汽锅炉、油田注气锅炉对流段换热器、供水泵、第一鼓风机及给水预热器，给水预热器置于油田注汽锅炉之外且具有由内流管和外流管套装在一起的水套复合管，内流管配设在外流管内，内流管与外流管之间的间隙形成呈水套状的高温水流动管路，内流管内形成低温水流动管路，高温水流动管路的进流口与低温水流动管路的出流口位于水套复合管的一端，高温水流动管路的出流口与低温水流动管路的进流口位于水套复合管的另一端，在油田注汽锅炉的烟囱的对流段内固定配设有油田注气锅炉对流段换热器，第一鼓风机的空气出流口连通油田注汽锅炉的进风口，供水泵的水出流口依次通过第一连接管路、第一开关阀连接第二连接管路，第二连接管路依次通过第三连接管路、第三开关阀、第四连接管路连接低温水流动管路的进流口并依次通过第二开关阀、第五连接管路连接第六连接管路，低温水流动管路的出流口管接油田注气锅炉对流段换热器的水进流口，油田注气锅炉对流段换热器的水出流口通过第八连接管路连接高温水流动管路的进流口，高温水流动管路的出流口通过第九连接管路连接油田注汽锅炉的水进流口；其特征在于：还包括燃烧炉、第二鼓风机、燃烧炉对流段换热器、燃烧炉过热段换热器、汽水分离器和汽水混合器，第二鼓风机的空气出流口连通燃烧炉的进风口，在燃烧炉的烟囱对流段与过热段内分别对应固定配设有互不接触的燃烧炉对流段换热器与燃烧炉过热段换热器，燃烧炉对流段换热器相应安设在燃烧炉过热段换热器的上方，过热蒸汽发生器由过热蒸汽，低温水流动管路的出流口通过第六连接管路连接燃烧炉对流段换热器的进流口，燃烧炉对流段换热器的出流口通过第七管路连接油田注气锅炉对流段换热器的进流口，油田注汽锅炉的湿蒸汽出流口通过第十连接管路连接汽水分离器的湿蒸汽进流口，汽水分离器的干蒸汽出流口依次通过第十一连接管路、第五开关阀、第十二连接管路连接燃烧炉过热段换热器的进流口，燃烧炉过热段换热器的出流口通过第十三连接管路连接汽水混合器的干蒸汽进流口，汽水分离器的水出流口依次通过第十四连接管路、第六开关阀和第十五连接管路连接汽水混合器的水进流口。...

【技术特征摘要】
1.一种油田专用过热蒸汽发生器，包括油田注汽锅炉、油田注气锅炉对流段换热器、供水泵、第一鼓风机及给水预热器，给水预热器置于油田注汽锅炉之外且具有由内流管和外流管套装在一起的水套复合管，内流管配设在外流管内，内流管与外流管之间的间隙形成呈水套状的高温水流动管路，内流管内形成低温水流动管路，高温水流动管路的进流口与低温水流动管路的出流口位于水套复合管的一端，高温水流动管路的出流口与低温水流动管路的进流口位于水套复合管的另一端，在油田注汽锅炉的烟囱的对流段内固定配设有油田注气锅炉对流段换热器，第一鼓风机的空气出流口连通油田注汽锅炉的进风口，供水泵的水出流口依次通过第一连接管路、第一开关阀连接第二连接管路，第二连接管路依次通过第三连接管路、第三开关阀、第四连接管路连接低温水流动管路的进流口并依次通过第二开关阀、第五连接管路连接第六连接管路，低温水流动管路的出流口管接油田注气锅炉对流段换热器的水进流口，油田注气锅炉对流段换热器的水出流口通过第八连接管路连接高温水流动管路的进流口，高温水流动管路的出流口通过第九连接管路连接油田注汽锅炉的水进流口；其特征在于：还包括燃烧...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭召海，吴平，
申请(专利权)人：郭召海，吴平，
类型：新型
国别省市：新疆,65