高干度油田注汽鍋爐和高干度蒸汽生產(chǎn)方法權(quán)利要求

1、一種高干度油田注汽鍋爐，包括輻射段、對流段和過渡段，輻射段的進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；在對流段與過渡段之間的爐體內(nèi)固定安裝有蒸汽過熱器；對流段進口管的進水口與給水泵的出水口相連通，對流段進口管的出水口與對流段上端的進水口相連通；對流段出口管的進口與對流段下端的出口相連通，對流段出口管的出口與輻射段的進口相連通，輻射段出口管的進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口相連通，分離蒸汽出口管的進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汽口相連通，過熱器出口管的進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水口相連通，摻混器的進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行的：軟化水經(jīng)給水泵增壓后，經(jīng)對流段進口管進入到對流段，在對流段內(nèi)進行初步加熱，其次由對流段出口管進入到輻射段，在輻射段內(nèi)進一步加熱至75％至80％干度的濕飽和蒸汽，再由輻射段出口管進入到汽水分離器，在汽水分離器內(nèi)進行汽水分離，分離出的干度達99％的蒸汽，蒸汽由分離蒸汽出口管進入到蒸汽過熱器內(nèi)加熱至過熱，然后由過熱器出口管進入到摻混器內(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行的：軟化水經(jīng)給水泵增壓后，經(jīng)對流段進口管進入到對流段，在對流段內(nèi)進行初步加熱，其次由對流段出口管進入到輻射段，在輻射段內(nèi)進一步加熱至75％至80％干度的濕飽和蒸汽，再由輻射段出口管進入到汽水分離器，在汽水分離器內(nèi)進行汽水分離，分離出的干度達99％的蒸汽，蒸汽由分離蒸汽出口管進入到蒸汽過熱器內(nèi)加熱至過熱，然后由過熱器出口管進入到摻混器內(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。

《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)領域，是一種高干度油田注汽鍋爐和高干度蒸汽生產(chǎn)方法。

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為對流段進口管，11為對流段出口管，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為對流段。

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到超稠油注汽開發(fā)所需要蒸汽干度標準的問題，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現(xiàn)的：一種高干度油田注汽鍋爐，包括輻射段、對流段和過渡段，輻射段的進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；在對流段與過渡段之間的爐體內(nèi)固定安裝有蒸汽過熱器；對流段進口管的進水口與給水泵的出水口相連通，對流段進口管的出水口與對流段上端的進水口相連通；對流段出口管的進口與對流段下端的出口相連通，對流段出口管的出口與輻射段的進口相連通，輻射段出口管的進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口相連通，分離蒸汽出口管的進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汽口相連通，過熱器出口管的進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行的：軟化水經(jīng)給水泵增壓后，經(jīng)對流段進口管進入到對流段，在對流段內(nèi)進行初步加熱，其次由對流段出口管進入到輻射段，在輻射段內(nèi)進一步加熱至75％至80％干度的濕飽和蒸汽，再由輻射段出口管進入到汽水分離器，在汽水分離器內(nèi)進行汽水分離，分離出的干度達99％的蒸汽，蒸汽由分離蒸汽出口管進入到蒸汽過熱器內(nèi)加熱至過熱，然后由過熱器出口管進入到摻混器內(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。

下面是對上述發(fā)明技術(shù)方案的進一步優(yōu)化或/和改進：

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水口相連通，摻混器的進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汽口相連通。

上述爐體內(nèi)的上部可有對流段，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。

截至2008年8月，中國國內(nèi)已開始大規(guī)模進行超稠油開發(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。

下面結(jié)合實施例及附圖對《高干度油田注汽鍋爐和高干度蒸汽生產(chǎn)方法》作進一步描述：

如附圖1、2所示，該高干度油田注汽鍋爐包括輻射段3、對流段19和過渡段5，輻射段3的進口與燃燒器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；對流段進口管10的進水口與給水泵2的出水口相連通，對流段進口管10的出水口與對流段19上端的進水口相連通；對流段出口管11的進口與對流段19下端的出口相連通，對流段出口管11的出口與輻射段3的進口相連通，輻射段出口管12的進口與輻射段3的出口相連通，輻射段出口管12的出口與汽水分離器4下端的進口相連通，分離蒸汽出口管13的進口與汽水分離器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的進汽口相連通，過熱器出口管14的進汽口與蒸汽過熱器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的進汽口相連通。

可根據(jù)實際需要，對上述高干度油田注汽鍋爐作進一步優(yōu)化或/和改進：

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的進水口相連通，摻混器16的進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的進汽口相連通。

如附圖1、2所示，在爐體內(nèi)的上部有對流段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施例，其具有較強的適應性和最佳實施效果，可根據(jù)實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行的：軟化水經(jīng)給水泵2增壓后，經(jīng)對流段進口管10進入到對流段19，在對流段19內(nèi)進行初步加熱，其次由對流段出口管11進入到輻射段3，在輻射段3內(nèi)進一步加熱至75％至80％干度的濕飽和蒸汽，再由輻射段出口管12進入到汽水分離器4，在汽水分離器4內(nèi)進行汽水分離，分離出的干度達99％的蒸汽，蒸汽由分離蒸汽出口管13進入到蒸汽過熱器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。

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。 2100433B