高干度油田注汽鍋爐和高干度蒸汽生產(chǎn)方法

《高干度油田注汽鍋爐和高干度蒸汽生產(chǎn)方法》涉及油田注汽鍋爐技術(shù)領(lǐng)域，是一種高干度油田注汽鍋爐和高干度蒸汽生產(chǎn)方法。

截至2008年8月，中國國內(nèi)已開始大規(guī)模進(jìn)行超稠油開發(fā)，在超稠油注汽開發(fā)工藝中，要求注汽鍋爐的出口蒸汽干度達(dá)到100％，而使用的油田注汽鍋爐的出口蒸汽干度都在80％左右，因此無法滿足超稠油開發(fā)的注汽工藝要求。為了滿足超稠油開發(fā)的注汽工藝要求，一般需要另外增加至少一套對(duì)蒸汽的加熱裝置，這樣既增加了能耗又增加了操作和管理工作，從而增加了成本。

附圖1為《高干度油田注汽鍋爐和高干度蒸汽生產(chǎn)方法》最佳實(shí)施例的主視結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖2為《高干度油田注汽鍋爐和高干度蒸汽生產(chǎn)方法》最佳實(shí)施例的工藝流程原理示意圖。

附圖中的編碼分別為：1為蒸汽排空管，2為給水泵，3為輻射段，4為汽水分離器，5為過渡段，6為蒸汽過熱器，7為煙箱和煙囪，8為安裝座，9為燃燒器，10為對(duì)流段進(jìn)口管，11為對(duì)流段出口管，12為輻射段出口管，13為分離蒸汽出口管，14為過熱器出口管，15為蒸汽出口管，16為摻混器，17為分離水出口管，18為混合蒸汽出口管，19為對(duì)流段。

2016年12月7日，《高干度油田注汽鍋爐和高干度蒸汽生產(chǎn)方法》獲得第十八屆中國專利優(yōu)秀獎(jiǎng)。 2100433B

下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)《高干度油田注汽鍋爐和高干度蒸汽生產(chǎn)方法》作進(jìn)一步描述：

如附圖1、2所示，該高干度油田注汽鍋爐包括輻射段3、對(duì)流段19和過渡段5，輻射段3的進(jìn)口與燃燒器9的出口相連通，還包括爐體、給水泵2和汽水分離器4；在對(duì)流段19與過渡段5之間的爐體內(nèi)固定安裝有蒸汽過熱器6；對(duì)流段進(jìn)口管10的進(jìn)水口與給水泵2的出水口相連通，對(duì)流段進(jìn)口管10的出水口與對(duì)流段19上端的進(jìn)水口相連通；對(duì)流段出口管11的進(jìn)口與對(duì)流段19下端的出口相連通，對(duì)流段出口管11的出口與輻射段3的進(jìn)口相連通，輻射段出口管12的進(jìn)口與輻射段3的出口相連通，輻射段出口管12的出口與汽水分離器4下端的進(jìn)口相連通，分離蒸汽出口管13的進(jìn)口與汽水分離器4頂部的出口相連通，分離蒸汽出口管13的出汽口與蒸汽過熱器6的進(jìn)汽口相連通，過熱器出口管14的進(jìn)汽口與蒸汽過熱器6的出汽口相連通，過熱器出口管14的出汽口與蒸汽出口管15的進(jìn)汽口相連通。

可根據(jù)實(shí)際需要，對(duì)上述高干度油田注汽鍋爐作進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn)：

如附圖1、2所示，汽水分離器4的下方有摻混器16，摻混器16的頂部低于汽水分離器4的底部，分離水出口管17的進(jìn)水口與汽水分離器4底部的出水口相連通，分離水出口管17的出水口與摻混器16的進(jìn)水口相連通，摻混器16的進(jìn)汽口與過熱器出口管14的出汽口相連通，摻混器16的出汽口與混合蒸汽出口管18的進(jìn)汽口相連通，而混合蒸汽出口管18的出汽口與蒸汽出口管15的進(jìn)汽口相連通。

如附圖1、2所示，在爐體內(nèi)的上部有對(duì)流段19，在爐體內(nèi)的下部有過渡段5，在爐體的上端安裝有煙箱和煙囪7；在爐體的前部有輻射段3，在爐體的尾部有安裝座8；輻射段3的出口與爐體下部過渡段5的進(jìn)口相連通；在安裝座8上固定安裝有汽水分離器4；或者，在安裝座8上固定安裝有汽水分離器4和摻混器16。

如附圖1、2所示，過熱器出口管14的出汽口的一端與蒸汽出口管15的進(jìn)汽口相連通，過熱器出口管14的出汽口的另一端與蒸汽排空管1的進(jìn)汽口相連通。

如附圖1、2所示，混合蒸汽出口管18的出汽口的一端與蒸汽出口管15的進(jìn)汽口相連通，混合蒸汽出口管18的出汽口的另一端與蒸汽排空管1的進(jìn)汽口相連通。

如附圖1、2所示，汽水分離器4采用立式汽水分離器，立式汽水分離器為2008年8月之前公知的立式汽水分離器，其可使分離出的蒸汽干度達(dá)到99％以上。

以上技術(shù)特征構(gòu)成了《高干度油田注汽鍋爐和高干度蒸汽生產(chǎn)方法》高干度油田注汽鍋爐的最佳實(shí)施例，其具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和最佳實(shí)施效果，可根據(jù)實(shí)際需要增減非必要的技術(shù)特征，來滿足不同情況的需求。

《高干度油田注汽鍋爐和高干度蒸汽生產(chǎn)方法》高干度蒸汽生產(chǎn)方法是利用高干度油田注汽鍋爐按下述步驟進(jìn)行的：軟化水經(jīng)給水泵2增壓后，經(jīng)對(duì)流段進(jìn)口管10進(jìn)入到對(duì)流段19，在對(duì)流段19內(nèi)進(jìn)行初步加熱，其次由對(duì)流段出口管11進(jìn)入到輻射段3，在輻射段3內(nèi)進(jìn)一步加熱至75％至80％干度的濕飽和蒸汽，再由輻射段出口管12進(jìn)入到汽水分離器4，在汽水分離器4內(nèi)進(jìn)行汽水分離，分離出的干度達(dá)99％的蒸汽，蒸汽由分離蒸汽出口管13進(jìn)入到蒸汽過熱器6內(nèi)加熱至過熱，然后由過熱器出口管14進(jìn)入到摻混器16內(nèi)；由汽水分離器4分離出的高濃度含鹽飽和水由分離水出口管17進(jìn)入摻混器16內(nèi)；在摻混器16中，汽水分離器4分離出來的飽和水與蒸汽過熱器6出來的過熱蒸汽進(jìn)行摻混，利用過熱蒸汽將飽和水加熱并完全汽化，形成干度100％的微過熱蒸汽后，由混合蒸汽出口管18輸出至蒸汽出口管15后注入油井，在混合蒸汽出口管18后加裝了蒸汽排空管1，已備緊急排空之用。

高干度油田注汽鍋爐和高干度蒸汽生產(chǎn)方法專利目的

《高干度油田注汽鍋爐和高干度蒸汽生產(chǎn)方法》提供了一種高干度油田注汽鍋爐和高干度蒸汽生產(chǎn)方法，克服了上述2008年8月之前技術(shù)之不足，其能有效解決蒸汽干度不能達(dá)到超稠油注汽開發(fā)所需要蒸汽干度標(biāo)準(zhǔn)的問題，其結(jié)構(gòu)合理而緊湊，提高了熱效率，降低了能耗，降低了生產(chǎn)成本，能滿足超稠油開發(fā)的注汽工藝的要求。

高干度油田注汽鍋爐和高干度蒸汽生產(chǎn)方法技術(shù)方案

《高干度油田注汽鍋爐和高干度蒸汽生產(chǎn)方法》的技術(shù)方案之一是通過以下措施來實(shí)現(xiàn)的：一種高干度油田注汽鍋爐，包括輻射段、對(duì)流段和過渡段，輻射段的進(jìn)口與燃燒器的出口相連通，還包括爐體、給水泵和汽水分離器；在對(duì)流段與過渡段之間的爐體內(nèi)固定安裝有蒸汽過熱器；對(duì)流段進(jìn)口管的進(jìn)水口與給水泵的出水口相連通，對(duì)流段進(jìn)口管的出水口與對(duì)流段上端的進(jìn)水口相連通；對(duì)流段出口管的進(jìn)口與對(duì)流段下端的出口相連通，對(duì)流段出口管的出口與輻射段的進(jìn)口相連通，輻射段出口管的進(jìn)口與輻射段的出口相連通，輻射段出口管的出口與汽水分離器下端的進(jìn)口相連通，分離蒸汽出口管的進(jìn)口與汽水分離器頂部的出口相連通，分離蒸汽出口管的出汽口與蒸汽過熱器的進(jìn)汽口相連通，過熱器出口管的進(jìn)汽口與蒸汽過熱器的出汽口相連通，過熱器出口管的出汽口與蒸汽出口管的進(jìn)汽口相連通。

《高干度油田注汽鍋爐和高干度蒸汽生產(chǎn)方法》的技術(shù)方案之二是通過以下措施來實(shí)現(xiàn)的：利用上述的高干度油田注汽鍋爐的高干度蒸汽生產(chǎn)方法是按下述步驟進(jìn)行的：軟化水經(jīng)給水泵增壓后，經(jīng)對(duì)流段進(jìn)口管進(jìn)入到對(duì)流段，在對(duì)流段內(nèi)進(jìn)行初步加熱，其次由對(duì)流段出口管進(jìn)入到輻射段，在輻射段內(nèi)進(jìn)一步加熱至75％至80％干度的濕飽和蒸汽，再由輻射段出口管進(jìn)入到汽水分離器，在汽水分離器內(nèi)進(jìn)行汽水分離，分離出的干度達(dá)99％的蒸汽，蒸汽由分離蒸汽出口管進(jìn)入到蒸汽過熱器內(nèi)加熱至過熱，然后由過熱器出口管進(jìn)入到摻混器內(nèi)；由汽水分離器分離出的高濃度含鹽飽和水由分離水出口管進(jìn)入摻混器內(nèi)；在摻混器中，汽水分離器分離出來的飽和水與蒸汽過熱器出來的過熱蒸汽進(jìn)行摻混，利用過熱蒸汽將飽和水加熱并完全汽化，形成干度100％的微過熱蒸汽后，由混合蒸汽出口管輸出至蒸汽出口管。

下面是對(duì)上述發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn)：

上述汽水分離器的下方可有摻混器，摻混器的頂部低于汽水分離器的底部，分離水出口管的進(jìn)水口與汽水分離器底部的出水口相連通，分離水出口管的出水口與摻混器的進(jìn)水口相連通，摻混器的進(jìn)汽口與過熱器出口管的出汽口相連通，摻混器的出汽口與混合蒸汽出口管的進(jìn)汽口相連通，而混合蒸汽出口管的出汽口與蒸汽出口管的進(jìn)汽口相連通。

上述爐體內(nèi)的上部可有對(duì)流段，在爐體內(nèi)的下部有過渡段，在爐體的上端安裝有煙箱和煙囪；在爐體的前部有輻射段，在爐體的尾部有安裝座；輻射段的出口與爐體下部過渡段的進(jìn)口相連通；在安裝座上固定安裝有汽水分離器。

上述爐體內(nèi)的上部可有對(duì)流段，在爐體內(nèi)的下部有過渡段，在爐體的上端安裝有煙箱和煙囪；在爐體的前部有輻射段，在爐體的尾部有安裝座；輻射段的出口與爐體下部過渡段的進(jìn)口相連通；在安裝座上固定安裝有汽水分離器和摻混器。

上述過熱器出口管的出汽口的一端可與蒸汽出口相連通，過熱器出口管的出汽口的另一端與蒸汽排空管的進(jìn)汽口相連通。

上述混合蒸汽出口管的出汽口的一端可與蒸汽出口相連通，混合蒸汽出口管的出汽口的另一端與蒸汽排空管的進(jìn)汽口相連通。

上述汽水分離器可采用立式汽水分離器。

高干度油田注汽鍋爐和高干度蒸汽生產(chǎn)方法改善效果

《高干度油田注汽鍋爐和高干度蒸汽生產(chǎn)方法》結(jié)構(gòu)合理而緊湊，使用方便，能使蒸汽干度達(dá)到100％，并有一定的過熱度，能滿足超稠油開發(fā)的注汽工藝要求，因此極大地提高了超稠油開發(fā)注汽的工作效率，提高了熱效率，降低了能耗，降低了生產(chǎn)成本。

1、一種高干度油田注汽鍋爐，包括輻射段、對(duì)流段和過渡段，輻射段的進(jìn)口與燃燒器的出口相連通，其特征在于包括爐體、給水泵和汽水分離器；在對(duì)流段與過渡段之間的爐體內(nèi)固定安裝有蒸汽過熱器；對(duì)流段進(jìn)口管的進(jìn)水口與給水泵的出水口相連通，對(duì)流段進(jìn)口管的出水口與對(duì)流段上端的進(jìn)水口相連通；對(duì)流段出口管的進(jìn)口與對(duì)流段下端的出口相連通，對(duì)流段出口管的出口與輻射段的進(jìn)口相連通，輻射段出口管的進(jìn)口與輻射段的出口相連通，輻射段出口管的出口與汽水分離器下端的進(jìn)口相連通，分離蒸汽出口管的進(jìn)口與汽水分離器頂部的出口相連通，分離蒸汽出口管的出汽口與蒸汽過熱器的進(jìn)汽口相連通，過熱器出口管的進(jìn)汽口與蒸汽過熱器的出汽口相連通，過熱器出口管的出汽口與蒸汽出口管的進(jìn)汽口相連通。

2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的高干度油田注汽鍋爐，其特征在于汽水分離器的下方有摻混器，摻混器的頂部低于汽水分離器的底部，分離水出口管的進(jìn)水口與汽水分離器底部的出水口相連通，分離水出口管的出水口與摻混器的進(jìn)水口相連通，摻混器的進(jìn)汽口與過熱器出口管的出汽口相連通，摻混器的出汽口與混合蒸汽出口管的進(jìn)汽口相連通，而混合蒸汽出口管的出汽口與蒸汽出口管的進(jìn)汽口相連通。

3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的高干度油田注汽鍋爐，其特征在于爐體內(nèi)的上部有對(duì)流段，在爐體內(nèi)的下部有過渡段，在爐體的上端安裝有煙箱和煙囪；在爐體的前部有輻射段，在爐體的尾部有安裝座；輻射段的出口與爐體下部過渡段的進(jìn)口相連通；在安裝座上固定安裝有汽水分離器。

4、根據(jù)權(quán)利要求2所述的高干度油田注汽鍋爐，其特征在于爐體內(nèi)的上部有對(duì)流段，在爐體內(nèi)的下部有過渡段，在爐體的上端安裝有煙箱和煙囪；在爐體的前部有輻射段，在爐體的尾部有安裝座；輻射段的出口與爐體下部過渡段的進(jìn)口相連通；在安裝座上固定安裝有汽水分離器和摻混器。

5、根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的高干度油田注汽鍋爐，其特征在于過熱器出口管的出汽口的一端與蒸汽出口相連通，過熱器出口管的出汽口的另一端與蒸汽排空管的進(jìn)汽口相連通。

6、根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的高干度油田注汽鍋爐，其特征在于混合蒸汽出口管的出汽口的一端與蒸汽出口相連通，混合蒸汽出口管的出汽口的另一端與蒸汽排空管的進(jìn)汽口相連通。

7、根據(jù)權(quán)利要求5所述的高干度油田注汽鍋爐，其特征在于汽水分離器采用立式汽水分離器。

8、根據(jù)權(quán)利要求6所述的高干度油田注汽鍋爐，其特征在于汽水分離器采用立式汽水分離器。

9、一種根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的高干度油田注汽鍋爐的高干度蒸汽生產(chǎn)方法，其特征在于按下述步驟進(jìn)行的：軟化水經(jīng)給水泵增壓后，經(jīng)對(duì)流段進(jìn)口管進(jìn)入到對(duì)流段，在對(duì)流段內(nèi)進(jìn)行初步加熱，其次由對(duì)流段出口管進(jìn)入到輻射段，在輻射段內(nèi)進(jìn)一步加熱至75％至80％干度的濕飽和蒸汽，再由輻射段出口管進(jìn)入到汽水分離器，在汽水分離器內(nèi)進(jìn)行汽水分離，分離出的干度達(dá)99％的蒸汽，蒸汽由分離蒸汽出口管進(jìn)入到蒸汽過熱器內(nèi)加熱至過熱，然后由過熱器出口管進(jìn)入到摻混器內(nèi)；由汽水分離器分離出的高濃度含鹽飽和水由分離水出口管進(jìn)入摻混器內(nèi)；在摻混器中，汽水分離器分離出來的飽和水與蒸汽過熱器出來的過熱蒸汽進(jìn)行摻混，利用過熱蒸汽將飽和水加熱并完全汽化，形成干度100％的微過熱蒸汽后，由混合蒸汽出口管輸出至蒸汽出口管。

10、一種根據(jù)權(quán)利要求8所述的高干度油田注汽鍋爐的高干度蒸汽生產(chǎn)方法，其特征在于按下述步驟進(jìn)行的：軟化水經(jīng)給水泵增壓后，經(jīng)對(duì)流段進(jìn)口管進(jìn)入到對(duì)流段，在對(duì)流段內(nèi)進(jìn)行初步加熱，其次由對(duì)流段出口管進(jìn)入到輻射段，在輻射段內(nèi)進(jìn)一步加熱至75％至80％干度的濕飽和蒸汽，再由輻射段出口管進(jìn)入到汽水分離器，在汽水分離器內(nèi)進(jìn)行汽水分離，分離出的干度達(dá)99％的蒸汽，蒸汽由分離蒸汽出口管進(jìn)入到蒸汽過熱器內(nèi)加熱至過熱，然后由過熱器出口管進(jìn)入到摻混器內(nèi)；由汽水分離器分離出的高濃度含鹽飽和水由分離水出口管進(jìn)入摻混器內(nèi)；在摻混器中，汽水分離器分離出來的飽和水與蒸汽過熱器出來的過熱蒸汽進(jìn)行摻混，利用過熱蒸汽將飽和水加熱并完全汽化，形成干度100％的微過熱蒸汽后，由混合蒸汽出口管輸出至蒸汽出口管。