CN105402719B - 一种固定式自承载复合循环方式的过热蒸汽发生器 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种固定式自承载复合循环方式的过热蒸汽发生器，包括烟气***、水路***，所述的烟气***包括：燃烧器、辐射炉膛、过渡连接烟道、过热器、省煤器、烟囱沿热烟气运动方向依次连通；所述的水路***包括锅炉给水入口和蒸汽出口、管线；其所述的烟气***还包括双锅筒卧式换热器，所述的过热器位于所述的省煤器下方，所述的双锅筒卧式换热器位于所述过热器下方，双锅筒横置式管束位于双锅筒卧式换热器内；本设备产生的过热蒸汽注入油层效果好，增加了原油的采收率，极大地提高了热能利用率。亟需一种固定式自承载复合循环方式的过热蒸汽发生器来解决蒸汽含水量高的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种固定式自承载复合循环方式的过热蒸汽发生器。
背景技术
目前，国内外生产的普通蒸汽发生器通常产生的都是湿蒸汽，其蒸汽干度控制在80％以内，以避免在锅炉炉管内壁上结垢，影响安全运行。随着稠油的高效开发以及后期的高轮次开采的不断深入，蒸汽中的水不仅对生产毫无帮助，反而会增加占据地层孔隙体积，使采出液含水率上升，稠油的产量降低。为有效降低锅炉运行成本，贯彻执行国家节能降耗减排的政策，适应当今国内外新型采油工艺技术对热采设备的更高要求，亟需一种固定式自承载复合循环方式的过热蒸汽发生器来解决蒸汽含水量高的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种固定式自承载复合循环方式的过热蒸汽发生器，来解决蒸汽含水量高的技术的问题。
本发明采用以下的技术方案：
一种固定式自承载复合循环方式的过热蒸汽发生器，包括烟气***、水路***，所述的烟气***包括：燃烧器(7)、辐射炉膛(8)、过渡连接烟道(6)、过热器(4)、省煤器(3)、烟囱(10)沿热烟气运动方向依次连通；所述辐射炉膛管束位于所述的辐射炉膛(8)内，所述的过热器管束(401)位于所述过热器(4)内，所述的省煤器管束(301)位于所述的省煤器(3)内，所述的水路***包括锅炉给水入口和蒸汽出口(41)、管线；所述的烟气***还包括双锅筒卧式换热器(5)，所述的过热器(4)位于所述的省煤器(3)下方，所述的双锅筒卧式换热器(5)位于所述过热器(4)下方，双锅筒横置式管束位于双锅筒卧式换热器(5)内；
所述水路***为从锅炉给水入口通过管线依次经过水泵(12)、省煤器管束(301)、辐射炉膛管束(81)、双锅筒横置式管束、过热器管束(401)、蒸汽出口(41)排出；
所述双锅筒卧式换热器(5)分为上下两个卧装的中空封闭胶囊型筒罐，分别为上锅筒(501)、下锅筒(502)，所述上锅筒(501)内设置有汽水分离器、蒸汽入口(503)、蒸汽排口(504)，所述蒸汽入口(503)与所述辐射炉膛管束(81)连通，所述蒸汽排口(504)与所述过热器管束(401)连通，沿所述上锅筒(501)与下锅筒(502)之间设置循环排管束(506)连通其内部，所述上锅筒(501)、下锅筒(502)两端分别通过下降水管(505)连通；
锅炉给水经辐射炉膛管束进入上锅筒(501)进行汽水分离，分离后的饱和蒸汽经由所述蒸汽排口(504)流出；分离后的饱和水经由下降水管(505)，进入下锅筒(502)，受热后进入循环管束(506)中进行加热产生饱和汽水混合物，进入上锅筒(501)进行汽水分离，分离后的饱和蒸汽经由蒸汽排口(504)流出。
设置有燃烧器(7)的所述辐射炉膛(8)一侧设置有封闭的板房(9)，所述燃烧器(7)配有鼓风机(2)，所述的燃烧器(7)、鼓风机(2)与***的电控柜(1)均设置于封闭的板房(9)内；所述板房(9)与辐射炉膛(8)自身配带的橇座采用密封焊接连接。
所述辐射炉膛(8)为卧式直流结构，外壳体为钢制圆筒形，内壁衬有硅酸铝耐火纤维保温层，后端连接过渡连接烟道；辐射炉膛管束为双回路直管沿炉膛墙体内壁纵向蛇形排布成圆筒形结构。
所述的过热器管束(401)是由五根光管水平往复组成的矩形结构，位于高温烟气区域。
所述的省煤器管束(301)是由两根翅片管水平往复组成的梯形结构，位于烟气低温区域。
所述循环排管束(506)由光管管束(507)、翅片管管束(508)组成。
本发明的优点如下：
1.本设备产生的过热蒸汽注入油层效果好，增加了原油的采收率，极大地提高了热能利用率。
2.因为设备中的双锅筒卧式换热器的循环方式，由于设备内采用了自然水循环方式，比强制水循环方式汽水***阻力小，降低水泵的电能消耗量，降低了生产运行成本。
附图说明：
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明俯视图结构示意图；
图3为本发明辐射炉截面结构示意图；
图4为本发明辐射炉俯视图结构示意图；
图5为本发明双锅筒卧式换热器截面结构示意图；
图6为本发明外部结构示意图；
图7为本发明流程示意图；
图8为本发明省煤器内部结构侧视图示意图；
图9为本发明省煤器内部结构俯视图示意图；
图10为本发明过热器内部结构俯视图示意图；
图11为本发明过热器内部结构侧视图示意图；
图12为本发明过热器管束进出口结构示意图；
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。
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。
一种固定式自承载复合循环方式的过热蒸汽发生器，包括烟气***、水路***，所述的烟气***包括：燃烧器7、辐射炉膛8、过渡连接烟道6、过热器4、省煤器3、烟囱10沿热烟气运动方向依次连通；所述辐射炉膛管束位于所述的辐射炉膛8内，所述的过热器管束401位于所述过热器4内，所述的省煤器管束301位于所述的省煤器3内，所述的水路***包括锅炉给水入口和蒸汽出口41、管线；所述的烟气***还包括双锅筒卧式换热器5，所述的过热器4位于所述的省煤器3下方，所述的双锅筒卧式换热器5位于所述过热器4下方，双锅筒横置式管束位于双锅筒卧式换热器5内；
所述水路***为从锅炉给水入口通过管线依次经过水泵12、省煤器管束301、辐射炉膛管束81、双锅筒横置式管束、过热器管束401、蒸汽出口41排出；
所述双锅筒卧式换热器5分为上下两个卧装的中空封闭胶囊型筒罐，分别为上锅筒501、下锅筒502，所述上锅筒501内设置有汽水分离器、蒸汽入口503、蒸汽排口504，所述蒸汽入口503与所述辐射炉膛管束81连通，所述蒸汽排口504与所述过热器管束401连通，沿所述上锅筒501与下锅筒502之间设置循环排管束506连通其内部，所述上锅筒501、下锅筒502两端分别通过下降水管505连通；
锅炉给水经辐射炉膛管束进入上锅筒501进行汽水分离，分离后的饱和蒸汽经由所述蒸汽排口504流出；分离后的饱和水经由下降水管505，进入下锅筒502，受热后进入循环管束506中进行加热产生饱和汽水混合物，进入上锅筒501进行汽水分离，分离后的饱和蒸汽经由蒸汽排口504流出。
设置有燃烧器7的所述辐射炉膛8一侧设置有封闭的板房9，所述燃烧器7配有鼓风机2，所述的燃烧器7、鼓风机2与***的电控柜1均设置于封闭的板房9内；所述板房9与辐射炉膛8自身配带的橇座采用密封焊接连接。
所述辐射炉膛8为卧式直流结构，外壳体为钢制圆筒形，内壁衬有硅酸铝耐火纤维保温层，后端连接过渡连接烟道；辐射炉膛管束为双回路直管沿炉膛墙体内壁纵向蛇形排布成圆筒形结构。
所述的过热器管束401是由五根光管水平往复组成的矩形结构，位于高温烟气区域。
所述的省煤器管束301是由两根翅片管水平往复组成的梯形结构，位于烟气低温区域。
所述循环排管束506由光管管束507、翅片管管束508组成。
所述的燃烧器7产生出的烟气通过所述辐射炉膛8，过渡连接烟道6、过热器4、省煤器3、烟囱10沿热烟气运动方向依次连通。所述辐射炉膛管束位于所述的辐射炉膛8内，所述的过热器管束401位于所述过热器4内，所述的省煤器管束301位于所述的省煤器3内，所述的水路***包括锅炉给水入口和蒸汽出口41、管线；在此过程中，水汽在烟气内进行加热转化为蒸汽。
所述双锅筒卧式换热器5内的循环过程如下：
水汽进入所述蒸汽入口503，通过所述水汽分离器，蒸汽进入所述蒸汽排口504排出所述双锅筒卧式换热器5，其中的水会通过下降水管505进入所述下锅筒502。根据受热强弱不同进行自由分配分别进入光管管束507、翅片管管束508中进行加热产生饱和汽水混合物，二者由于烟气进入温度的不同，对设备的光管管束507、翅片管管束508有不同的氧化影响，烟气进口更容易被氧化，再考虑到设备整体的布局而对其进行设置，离烟气进口较远处为翅片管管束508、较近处为光管管束507，这样在保证氧化对设备的影响的情况下，最大程度的增大对其加热的效果，新产生的水汽再次进入上锅筒501进行所述汽水分离器，分离后的饱和蒸汽经由蒸汽排口504流出，多余的水再次通过所述的下降水管505流入所述的下锅筒502，完成水汽的循环过程。
Claims (6)
1.一种固定式自承载复合循环方式的过热蒸汽发生器，包括烟气***、水路***，所述的烟气***包括：燃烧器(7)、辐射炉膛(8)、过渡连接烟道(6)、过热器(4)、省煤器(3)、烟囱(10)沿热烟气运动方向依次连通；辐射炉膛管束位于所述的辐射炉膛(8)内，过热器管束(401)位于所述过热器(4)内，省煤器管束(301)位于所述的省煤器(3)内，所述的水路***包括锅炉给水入口和蒸汽出口(41)、管线；其特征在于：所述的烟气***还包括双锅筒卧式换热器(5)，所述的过热器(4)位于所述的省煤器(3)下方，所述的双锅筒卧式换热器(5)位于所述过热器(4)下方，双锅筒横置式管束位于双锅筒卧式换热器(5)内；
所述水路***为从锅炉给水入口通过管线依次经过水泵(12)、省煤器管束(301)、辐射炉膛管束(81)、双锅筒横置式管束、过热器管束(401)、蒸汽出口(41)排出；
所述双锅筒卧式换热器(5)分为上下两个卧装的中空封闭胶囊型筒罐，分别为上锅筒(501)、下锅筒(502)，所述上锅筒(501)内设置有汽水分离器、蒸汽入口(503)、蒸汽排口(504)，所述蒸汽入口(503)与所述辐射炉膛管束(81)连通，所述蒸汽排口(504)与所述过热器管束(401)连通，沿所述上锅筒(501)与下锅筒(502)之间设置循环排管束(506)连通其内部，所述上锅筒(501)、下锅筒(502)两端分别通过下降水管(505)连通；
锅炉给水经辐射炉膛管束进入上锅筒(501)进行汽水分离，分离后的饱和蒸汽经由所述蒸汽排口(504)流出；分离后的饱和水经由下降水管(505)，进入下锅筒(502)，受热后进入循环排管束(506)中进行加热产生饱和汽水混合物，进入上锅筒(501)进行汽水分离，分离后的饱和蒸汽经由蒸汽排口(504)流出。
2.根据权利要求1所述的一种固定式自承载复合循环方式的过热蒸汽发生器，其特征在于：设置有燃烧器(7)的所述辐射炉膛(8)一侧设置有封闭的板房(9)，所述燃烧器(7)配有鼓风机(2)，所述的燃烧器(7)、鼓风机(2)与***的电控柜(1)均设置于封闭的板房(9)内；所述板房(9)与辐射炉膛(8)自身配带的橇座采用密封焊接连接。
3.根据权利要求1所述的一种固定式自承载复合循环方式的过热蒸汽发生器，其特征在于：所述辐射炉膛(8)为卧式直流结构，外壳体为钢制圆筒形，内壁衬有硅酸铝耐火纤维保温层，后端连接过渡连接烟道；辐射炉膛管束为双回路直管沿炉膛墙体内壁纵向蛇形排布成圆筒形结构。
4.根据权利要求1所述的一种固定式自承载复合循环方式的过热蒸汽发生器，其特征在于：所述的过热器管束(401)是由五根光管水平往复组成的矩形结构，位于高温烟气区域。
5.根据权利要求1所述的一种固定式自承载复合循环方式的过热蒸汽发生器，其特征在于：所述的省煤器管束(301)是由两根翅片管水平往复组成的梯形结构，位于烟气低温区域。
6.根据权利要求1所述的一种固定式自承载复合循环方式的过热蒸汽发生器，其特征在于：所述循环排管束(506)由光管管束(507)、翅片管管束(508)组成。
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