固定式直流蒸汽发生器的制作方法

本实用新型涉及一种蒸汽发生器，尤其涉及一种石油行业热力开采地下稠油的超高热效率固定式直流蒸汽发生器。

背景技术：

目前国内在用的蒸汽发生器热效率普遍小于88%，而新设计的蒸汽发生器要求燃油热效率≥90%，燃气热效率≥92%，虽然能满足国家标准，但仍然有提高的空间。现在蒸汽发生器的趋势是降低烟气排放，提高热效率。在低油价的冲击下，国内外各油田均在开源节流降低成本，而蒸汽发生器的热效率直接决定了燃料的消耗量，蒸汽发生器的热效率越高采油成本越低，油田抵御低油价的能力就越强。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题本实用新型提供一种固定式直流蒸汽发生器，目的是提高热效率、降低采油成本低。

为达上述目的，本发明采用以下的技术方案：固定式直流蒸汽发生器，包括烟气系统和水路系统；所述的烟气系统包括：过渡段、对流蒸发段、预热段、烟囱沿热烟气运动方向依次连通；对流蒸发段位于过渡段上方，预热段位于对流蒸发段上方，过渡段与辐射炉膛的烟道连通；水路系统包括：对流蒸发段内设置对流管束和蒸发管束，预热段内设置预热段管束，在对流蒸发段内对流管束设在蒸发管束的上方，在预热段内的预热段管束入口与水入口连接，预热段管束出口与对流管束入口连接，对流管束出口与辐射炉膛内的辐射炉膛管束入口连接，辐射炉膛管束出口与蒸发管束入口连接，蒸发管束出口与蒸汽出口连接。

所述的预热段分为上预热段和下预热段，上预热段和下预热段内分别设有预热段管束，上预热段和下预热段之间有间隙，烟气从下预热段的一端进入，运动到下预热段的另一端后从上预热段的另一端进入，从上预热段的一端进入烟囱。

所述的上预热段和下预热段的底面为漏斗形。

所述的辐射炉膛为卧式，截面为圆形，外壳体为钢制圆形，内壁衬有硅酸铝耐火纤维，后端连接过渡段，辐射炉膛内设有辐射炉膛管束。

所述的辐射炉膛前端设有燃烧器，燃烧器的前端设有控制柜。

所述的辐射炉膛管束为单回路直管沿炉膛墙体内壁纵向蛇形排布。

所述的蒸发段管束是由一根光管水平往复组成的矩形结构。

所述的对流段管束采用的是一根翅片管水平往复组成的矩形结构。

所述的预热段管束采用的是钉头管，往复均布矩形结构，钉头管外表面喷涂耐烟气腐蚀的涂料。

所述的水入口给水温度为5-15℃。

本实用新型的优点效果：本发明给水不经任何加热直接进入预热段，将排烟温度降低到50-70℃，热效率提高到95%，节能增效；考虑到对流蒸发段下部位于高温烟气区域，其烟气温度达到800-1000℃，因此蒸发段管束设计为光管；对流蒸发段上部烟气温度300-800℃，对流段管束使用翅片管增大换热面积；预热段烟气温度50-300℃，预热段管束为钉头管，烟气会产生大量冷凝水，为防止低温腐蚀，管束材质选用09CrCuSb，并在管束及钉头外表面喷涂耐烟气腐蚀的涂料形成保护，预热段烟气流动方向为蛇形往复，每个水平地面设计为漏斗形，收集烟气中的冷凝水。将对流段和蒸发段设计成对流蒸发段一个整体，方便运输；预热段烟道由下到上蛇形往复布置，烟气凝结水回收装置解决烟气温度低冷凝水的排放问题。降低燃料消耗量，降低排烟温度，提高热效率，降低采油成本，又可以减少对环境的影响，也将为企业和社会带来巨大经济效益。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图2是本实用新型对流段管和蒸发段管束示意图。

图3是本实用新型预热段管束示意图。

图中：1、控制柜；2、燃烧器；3、辐射炉膛；4、对流蒸发段；5、过渡段；6、预热段；7、上预热段；8、下预热段；9、烟囱；401、对流段管束；402、蒸发段管束； 601、预热段管束；801、水入口；802、蒸汽出口。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

以下实施例仅是为清楚说明本实用新型所作的举例，而并非对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在下述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动，而这些属于本实用新型精神所引出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

如图所示，本实用新型固定式直流蒸汽发生器，其特征在于包括烟气系统和水路系统；所述的烟气系统包括：过渡段5、对流蒸发段4、预热段6、烟囱9沿热烟气运动方向依次连通；对流蒸发段4位于过渡段5上方，预热段6位于对流蒸发段4上方，过渡段5与辐射炉膛3的烟道连通；水路系统包括：对流蒸发段4内设置对流管束401和蒸发管束402，预热段6内设置预热段管束601，在对流蒸发段4内对流管束401设在蒸发管束402的上方，在预热段6内的预热段管束601入口与水入口801连接，预热段管束601出口与对流管束401入口连接，对流管束401出口与辐射炉膛3内的辐射炉膛管束入口连接，辐射炉膛管束出口与蒸发管束402入口连接，蒸发管束402出口与蒸汽出口802连接。

所述的预热段分为上预热段7和下预热段8，上预热段和下预热段内分别设有预热段管束601，上预热段和下预热段之间有间隙，烟气从下预热段的一端进入，运动到下预热段的另一端后从上预热段的另一端进入，从上预热段的一端进入烟囱9。

所述的上预热段7和下预热段8的底面为漏斗形。

所述的辐射炉膛3为卧式，截面为圆形，外壳体为钢制圆形，内壁衬有硅酸铝耐火纤维，后端连接过渡段，辐射炉膛3内设有辐射炉膛管束301。

所述的辐射炉膛3前端设有燃烧器2，燃烧器2的前端设有控制柜1。

所述的辐射炉膛管束301为单回路直管沿炉膛墙体内壁纵向蛇形排布。

所述的蒸发段管束402是由一根光管水平往复组成的矩形结构。

所述的对流段管束401采用的是一根翅片管水平往复组成的矩形结构。

所述的预热段管束601采用的是钉头管，往复均布矩形结构，钉头管外表面喷涂耐烟气腐蚀的涂料。

所述的水入口801给水温度为5-15℃。

本实用新型给水经给水入口进入预热段管601束，再通过给水泵加压，依次通过管线、对流蒸发段的对流段管束、辐射炉膛管束、对流蒸发段的蒸发段管束至蒸汽出口，逐步被加热汽化，得到高品质蒸汽，最后注入井下。

本发明蒸发段位于高温烟气区域，其烟气温度达到800-1000℃，其管束设计为光管；对流段烟气温度300-800℃，使用翅片管增大换热面积；预热段烟气温度50-300℃，其管束为钉头管，烟气会产生大量冷凝水，为防止低温腐蚀，管束材质选用09CrCuSb，并在管束及钉头外表面喷涂耐烟气腐蚀的涂料形成保护，预热段烟气流动方向为蛇形往复，上预热段7和下预热段8的底面设计为漏斗形，收集烟气中的冷凝水。

本发明净化水通过水入口801进入预热段管束601进行预热，预热并除氧后的水，经给水泵加压后依次进入对流蒸发段的对流段管束401、辐射炉膛管束301。水在辐射炉膛管束301加热汽化后形成干度为70～80%的饱和湿蒸汽，再进入对流蒸发段的蒸发段管束402加热升温为高干度蒸汽，最后通过蒸汽出口802将高干度蒸汽注入井下。