一种自行式注汽锅炉及其使用方法技术

本发明专利技术涉及石油行业热力开采设备，具体为一种自行式注汽锅炉及其使用方法，包括车体和注汽锅炉本体，车体上方集成安装的注汽锅炉本体、过热换热段、对流换热段、给水预热模块、燃烧器模块、燃烧管路模块和泵塞柱模块，燃烧器模块连接于注汽锅炉本体的烟气导入端，其烟气导出端接于过热换热段，且过热换热段与对流换热段相接，本发明专利技术的技术优势是：可以适应多种复杂路况，具有高机动性、高越野性、高载重量等特点；通过对受热面进行优化配置，卧式圆筒形的注汽锅炉本体使得结构布局紧凑，可以有效减小锅炉本体的外形尺寸，以可以满足运输规范；通过在长途运输、现场运输中切换不同的行驶模式，保证了不同使用场景下车体的安全性。保证了不同使用场景下车体的安全性。保证了不同使用场景下车体的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种自行式注汽锅炉及其使用方法


[0001]本专利技术涉及石油行业热力开采设备，特别涉及一种自行式注汽锅炉及其使用方法。

技术介绍

[0002]注汽锅炉是油田稠油开采的核心设备，它会产生高温高压，将注汽干度为80%的蒸汽注入油井中，通过把热量传递给油层来降低油层中原油的粘度，从而提升稠油的采收率。按装载方式，注汽锅炉可分为固定式和车载式两种。车载式注汽锅炉使用方便，可停靠在井口进行注汽，减少了注汽管线的长度，降低了蒸汽输送过程中的热损失，保证了注井能量。同时车载式注汽锅炉减少了油田地面建设的工作量。在蒸汽吞吐、蒸汽驱等热力采油工艺中有着广泛应用。
[0003]目前，行业中使用的车载式注汽锅炉是安装于拖车底盘上，需要移动时，由拖车头连接拖车底盘的连接销进行拖动，此种方式机动性差，越野性差，无法满足油田特殊路况的需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种自行式注汽锅炉，通过对受热面进行优化配置，使得锅炉结构布局紧凑，可以有效减小锅炉本体的外形尺寸，总体外形尺寸可以满足国家公路运输规范条件，以实现自行式注汽锅井口注蒸汽的需求，具体实施方式如下：一种自行式注汽锅炉，包括车体和注汽锅炉本体，车体上方集成安装有注汽锅炉本体、过热换热段、对流换热段、给水预热模块、燃烧器模块、燃烧管路模块和泵塞柱模块，燃烧器模块连接于注汽锅炉本体的烟气导入端，其烟气导出端接于过热换热段，且过热换热段与对流换热段相接，注汽锅炉本体的顶部设有给水预热模块。
[0005]车体为重载型特种车辆，其由驾驶室总成、车辆底盘、发动机、传动机构、转向机构、车轮和行驶系统组成，驾驶室总成的后端安装有带车轮的车辆底盘，传动机构包括安装在车辆底盘上的液力机械传动箱和动力合成箱，车辆底盘下方的纵梁为工字形结构，且纵梁通过焊接的方式与各横梁相连，发动机的输出端与传动机构相接，传动机构与转向机构相接，且行驶系统电性接于发动机和转向机构。
[0006]进一步的，车轮分为驱动轮和固定轮，驱动轮包括车辆底盘下方的第一车轮组和第三车轮组，固定轮包括车辆底盘下方第二车轮组，且第二车轮组设置于第一车轮组和第三车轮组之间。
[0007]注汽锅炉本体为卧式圆筒形结构，过热换热段和对流换热段均设置为卧式梯形箱体结构，过热换热段管束全部采用光管组成，其通过弯头连接成单回程管束，对流换热段的管束由四排光管及数排翅片管组成，其通过弯头连接成单回程管束，且光管布置在对流换热模块首部，其余的管束均为翅片管结构，进一步的，车辆底盘的上方固设有多个上方结构呈弧状的安装架，过热换热段的
外部设为与注汽锅炉本体外轮廓相符的弧形外壳，且过热换热段置于安装架的下方两侧，注汽锅炉本体安装于安装架的上方中心处。
[0008]电路模块由配电柜、PLC控制柜、变频柜所组成，燃烧器模块由燃烧器、电磁阀、切断阀、火焰调节系统、火焰检测系统所组成，燃气管路模块由流量计、压力开关、压力表、压力变送器及阀门所组成，给水预热器模块为套管式预热器。
[0009]注汽锅炉本体包括卧式圆筒形的火筒，火筒内侧轴向固设有保温筒，保温筒通过高温管卡固定有换热管束，换热管束由多根炉管沿环向排列组成，相邻的两根炉管通过弯头首尾相接，构成单回程的蛇形管束。
[0010]行驶系统包括控制器，控制器的输入端电性接于毫米波雷达和前置摄像头，且两者均安装于驾驶室总成的前端，控制器还电性接于车距预设模块和车速构建模块，车速构建模块与车速控制模块电性相接，且车速控制模块由加速控制模块、匀速控制模块和减速控制模块构成。
[0011]进一步的，一种加热炉的运行时的使用方法，包括以下步骤：步骤S100、燃烧器模块开启，火焰在保温筒的内部燃烧，并且对热管束内的水体加热，水气化后形成蒸汽向外导出；步骤S200、火筒内部的高温烟气经由过热换热段、对流换热段和给水预热模块后对外排出；步骤S300、导入水体的管路与给水预热模块相邻，水体在导入前受到给水预热模块中烟气的预热。
[0012]进一步的，一种加热炉的运输中的使用方法，包括以下步骤：步骤S100、在车体的运输过程中，毫米波雷达和前置摄像头对前方路况进行检测；步骤S200、实时检测路况，并在长距离行驶途中可以选择正常行驶模式、定速行驶模式和自适应行驶模式，在现场行驶途中可以选择正常行驶模式和限速行驶模式；步骤S300、正常行驶模式下，行驶系统不作用于发动机和传动机构，加速踏板和制动踏板有效，步骤S400、限速行驶模式下，行驶系统作用于发动机和传动机构，加速踏板在车速超过预设速度时无效，制动踏板始终有效；步骤S500、定速行驶模式下，行驶系统作用于发动机和传动机构，加速踏板无效，制动踏板有效；步骤S600、自适应行驶模式下，行驶系统作用于发动机和传动机构，加速踏板无效，制动踏板有效；步骤S700、自适应行驶模式下，通过毫米波雷达判断前方障碍物距离，通过控制器调整车速，以保证障碍物与车体始终保持安全距离；步骤S800、当障碍物在车体前方的S4区域内时，行驶系统控制车体的加速度变大，车速临近限定速度时加速度变小，逐步调整为零；步骤S900、当障碍物在车体前方的S3区域内时，行驶系统控制车体的加速度逐渐递减为零，以保持匀速行驶；步骤S100、当障碍物在车体前方的S2区域内时，行驶系统控制车体的加速度变为负值，以控制车体减速行驶；
步骤S110、当障碍物在车体前方的S1区域内时，行驶系统控制车体的加速度变为负值，同时行驶系统控制制动踏板作用；步骤S120、当前置摄像头判断前方障碍物为非移动物体时，行驶系统作用于发动机、传动机构和转向机构，及时刹停车体或者提前变道。
[0013]本专利技术的有益技术效果是：1.本专利技术可以适应多种复杂路况，具有高机动性、高越野性、高载重量等特点，非常适用于油田市场；2.本专利技术通过对受热面进行优化配置，卧式圆筒形的注汽锅炉本体使得结构布局紧凑，可以有效减小锅炉本体的外形尺寸，以可以满足运输规范；3.本专利技术通过在长途运输、现场运输中切换不同的行驶模式，保证了不同使用场景下车体的安全性。
附图说明
[0014]图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术的爆炸结构示意图一；图3是本专利技术的爆炸结构示意图二；图4是本专利技术中车辆底盘的上方结构示意图；图5是本专利技术中注汽锅炉本体的结构示意图；图6是本专利技术中车辆底盘的下方结构示意图；图7是本专利技术中控制器的控制流程示意图；图8是本专利技术运行过程中的示意图；图9是本专利技术运行过程中的程序流程图。
[0015]附图标记说明：1、车辆底盘，2、驾驶室总成，3、发动机，4、传动机构，5、转向机构，6、控制器，7、注汽锅炉本体，8、过热换热段，9、对流换热段，10、给水预热模块，11、安装架，12、燃烧器模块，13、燃烧管路模块，14、泵塞柱模块，15、车速构建模块，16、车速控制模块，17、车距预设模块，18、前置摄像头，19、毫米波雷达， 20、第一车轮组，21、第二车轮组，22、第三车轮组，701、火筒，702、换热管束，703、烟气导入端，704、烟气导出端，705、保温筒，706、高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自行式注汽锅炉，包括车体和注汽锅炉本体（7），其特征在于，所述车体上方集成安装有注汽锅炉本体（7）、过热换热段（8）、对流换热段（9）、给水预热模块（10）、燃烧器模块（12）、燃烧管路模块（13）、泵塞柱模块（14）和电路模块，所述燃烧器模块（12）连接于注汽锅炉本体（7）的烟气导入端（703），其烟气导出端（704）接于过热换热段（8），且过热换热段（8）与对流换热段（9）相接，所述注汽锅炉本体（7）的顶部设有给水预热模块（10）。2.根据权利要求1中所述的一种自行式注汽锅炉，其特征在于，所述车体为重载型特种车辆，其由驾驶室总成（2）、车辆底盘（1）、发动机（3）、传动机构（4）、转向机构（5）、车轮和行驶系统组成，驾驶室总成（2）的后端安装有带车轮的车辆底盘（1），所述传动机构（4）包括安装在车辆底盘（1）上的液力机械传动箱和动力合成箱，所述车辆底盘（1）下方的纵梁为工字形结构，且纵梁通过焊接的方式与各横梁相连，所述发动机（3）的输出端与传动机构（4）相接，传动机构（4）与转向机构（5）相接，且行驶系统电性接于发动机（3）和转向机构（5）。3.根据权利要求2中所述的一种自行式注汽锅炉，其特征在于，所述车轮分为驱动轮和固定轮，所述驱动轮包括车辆底盘（1）下方的第一车轮组（20）和第三车轮组（22），所述固定轮包括车辆底盘（1）下方第二车轮组（21），且第二车轮组（21）设置于第一车轮组（20）和第三车轮组（22）之间。4.根据权利要求2中所述的一种自行式注汽锅炉，其特征在于，所述注汽锅炉本体（7）为卧式圆筒形结构，所述过热换热段（8）和对流换热段（9）均设置为卧式梯形箱体结构，所述过热换热段（8）管束全部采用光管组成，其通过弯头连接成单回程管束，所述对流换热段（9）的管束由四排光管及数排翅片管组成，其通过弯头连接成单回程管束，且光管布置在对流换热模块首部，其余的管束均为翅片管结构。5.根据权利要求4中所述的一种自行式注汽锅炉，其特征在于，所述车辆底盘（1）的上方固设有多个上方结构呈弧状的安装架（11），所述过热换热段（8）的外部设为与注汽锅炉本体（7）外轮廓相符的弧形外壳（801），且过热换热段（8）置于安装架（11）的下方两侧，注汽锅炉本体（7）安装于安装架（11）的上方中心处。6.根据权利要求5中所述的一种自行式注汽锅炉，其特征在于，所述电路模块由配电柜、PLC控制柜、变频柜所组成，所述燃烧器模块（12）由燃烧器、电磁阀、切断阀、火焰调节系统、火焰检测系统所组成，所述燃气管路模块（13）由流量计、压力开关、压力表、压力变送器及阀门所组成，所述给水预热器模块（10）为套管式预热器。7.根据权利要求1中所述的一种自行式注汽锅炉，其特征在于，所述注汽锅炉本体（7）包括卧式圆筒形的火筒（701），火筒（701）内侧轴向固设有保温筒（705），保温筒（705）通过高温管卡（706）固定有换热管...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉庆，段明涛，闫继超，王瑜，薛小刚，陈玉龙，贾乾隆，吴少鹏，马宗赛，
申请(专利权)人：山东华骏金成能源设备有限公司，
类型：发明
国别省市：