车载式直流蒸汽发生器的制作方法

本发明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车载式直流蒸汽发生器。

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发明提供一种车载式直流蒸汽发生器，目的是提高热效率、降低采油成本低、满足多重工况运行。

为达上述目的，本发明采用以下的技术方案：车载式直流蒸汽发生器，包括烟气系统和水路系统；烟气系统中的蒸发段、对流段和烟囱沿热烟气运动方向依次连通，蒸发段位于炉膛后部上方，对流段位于蒸发段上方；在对流段内设置对流管束，在蒸发段内设置蒸发管束，对流段分上对流段和下对流段，在上对流段设有上对流管束，在下对流段内设有下对流管束。

上对流管束包括第一上管、第一下管，连接第一上管和第一下管的第一连接管，在第一下管中间设有第一挡板，第一下管的一端为上对流管束进水口，第一下管的另一端为上对流管束出水口。

第一上管的两端设有封头，在第一上管的一端设有放气阀。

下对流管束包括第二上管、第二下管，连接第二上管和第二下管的第二连接管，在第二下管中间设有第二挡板，第二下管的一端为进水口，第二下管的另一端为下对流管束出水口。

第二上管的两端设有封头，在第二上管的一端设有放气阀。

在上对流段和下对流段下方分别设有一个隔板，两个隔板将烟气路径隔成s形。

在炉膛的上方设有换热器，换热器为水-水换热器，水-水换热器的内管入口与下对流管束出水口连接，水-水换热器的外管出口与上对流管束进水口连接。

在炉膛内设有炉膛管束，炉膛管束与水-水换热器的内管出口连接，炉膛管束与蒸发管束的入口连接，蒸发管束的出口为蒸汽出口。

炉膛前端设有燃烧器，燃烧器的前端设有控制柜。

本发明的优点效果：本发明通过水-水换热器调节对流段入口的水温（5-80℃），从而调节蒸汽发生器的排烟温度（50-130℃），当对流段入口水温为80℃时，蒸汽发生器与普通蒸汽发生器流程相同，热效率92%；当对流段入口水温为20℃以下时，蒸汽发生器冷凝运行，排烟温度小于70℃，对流段内的烟气中的水蒸气产生冷凝，释放大量的热量，使锅炉热效率达到94%以上，节能增效。蒸发段烟气温度高，管束采用单管水平往复的光管。考虑到对流段上、下部位烟气温度不同（50-900℃），下部对流段烟气温度高，管束设计为钉头管，材料为15crmog；上部对流段烟气温度低，管束设计为钉头管，材料为nd钢，nd钢是耐烟气低温腐蚀的特殊材料，在管束及钉头外表面喷涂耐烟气腐蚀的涂料。上部对流段的底部表面采用漏斗形式，在最低点设置地漏，使烟气冷凝水沿着地漏排出，地漏及排污管选用钢管内衬四氟乙烯，防止冷凝水对排污管的腐蚀。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是本发明结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是本发明对流段管束示意图。

图中：1、蒸发段；2、上对流段；3、烟囱；4、炉膛；5、下对流段；6、上对流管束；7、第一上管；8、第一下管；9、第一连接管；10、第一挡板；11、对流管束进水口；12、上对流管束出水口；13、放气阀；14、下对流管束；15、第二上管；16、第二下管；17、第二连接管；18、第二挡板；19、下对流管束出水口；20、隔板；21、水-水换热器；22、燃烧器；23、控制柜；24、下对流管束进水口；25、水泵。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

以下实施例仅是为清楚说明本发明所作的举例，而并非对本发明的实施方式的限定。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，而这些属于本发明精神所引出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

如图所示，本发明车载式直流蒸汽发生器，包括烟气系统和水路系统；烟气系统中的蒸发段1、对流段和烟囱3沿热烟气运动方向依次连通，蒸发段1位于炉膛4后部上方，对流段位于蒸发段1上方；在对流段内设置对流管束，在蒸发段1内设置蒸发管束，对流段分上对流段2和下对流段5，在上对流段2设有上对流管束6，在下对流段5内设有下对流管束14。

上对流管束包括第一上管7、第一下管8，连接第一上管7和第一下管8的第一连接管9，在第一下管8中间设有第一挡板10，第一下管8的一端为上对流管束进水口11，第一下管8的另一端为上对流管束出水口12。

第一上管7的两端设有封头，在第一上管7的一端设有放气阀13。

下对流管束14包括第二上管15、第二下管16，连接第二上管15和第二下管16的第二连接管17，在第二下管16中间设有第二挡板18，第二下管16的一端为下对流管束进水口24，与上对流管束出水口12连接；第二下管16的另一端为下对流管束出水口19。

第二上管15的两端设有封头，在第二上管15的一端设有放气阀。

在上对流段2和下对流段5下方分别设有一个隔板20，两个隔板20将烟气路径隔成s形。如图3所示，箭头方向为烟气流动的路径。

在炉膛4的上方设有换热器，换热器为水-水换热器，水-水换热器21的内管入口与下对流管束出水口19连接，水-水换热器21的外管出口与上对流管束进水口11连接。

在炉膛4内设有炉膛管束，炉膛管束与水-水换热器21的内管出口连接，炉膛管束与蒸发管束的入口连接，蒸发管束的出口为蒸汽出口。

炉膛4前端设有燃烧器22，燃烧器22的前端设有控制柜23。

本发明的工作原理：水泵25对水-水换热器外管供水，水-水换热器21的外管内的水送到第一下管8的上对流管束进水口11，由于第一挡板10水通过第一连接管9流向第一上管7一侧，从第一上管7一侧流向第一上管7的另一侧，再通过第一连接管9流向第一下管8的上对流管束出水口12，从上对流管束出水口12出来的水送到第二下管16的一端为下对流管束进水口24，由于第二挡板18水通过第二连接管17流向第二上管15的一侧，从第二上管15的一侧流向另一侧，再从第二下管16的另一端下对流管束出水口19送到水-水换热器内管，水-水换热器内管的水经过炉膛4内的炉膛管束送到蒸发管束内，蒸发管束送出蒸汽。而燃烧器22燃烧产生烟气，烟气沿炉膛4、蒸发段1、下对流段5和上对流段2进行运动，最后从烟囱3排出。经过炉膛4、蒸发段1、下对流段5和上对流段2时，对炉膛管束、蒸发管束、下对流管束和上对流管束中的水进行加热。

技术特征：

技术总结
本发明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车载式直流蒸汽发生器。车载式直流蒸汽发生器，包括烟气系统和水路系统；烟气系统中的蒸发段、对流段和烟囱沿热烟气运动方向依次连通，蒸发段位于炉膛后部上方，对流段位于蒸发段上方；在对流段内设置对流管束，在蒸发段内设置蒸发管束，对流段分上对流段和下对流段，在上对流段设有上对流管束，在下对流段内设有下对流管束。本发明降低燃料消耗量，降低排烟温度，提高热效率，降低采油成本。

技术研发人员：韩建荒;吕军涛;贾艳;苏广文;孙新利;杜庆吉;孙岩;韩玉秋;李玉锋;李玉福;张令舰
受保护的技术使用者：中国石油天然气第八建设有限公司;胜利油田天正工贸有限责任公司
技术研发日：2018.11.23
技术公布日：2019.03.08