注汽锅炉的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于油田开采技术领域，特别涉及一种用于稠油热采的注汽锅炉。
【背景技术】
[0002]为解决石油开采中稠油流动性差的问题，发展了稠油注汽热采技术。稠油注汽热采技术通常采用燃油、燃气或燃煤作为燃料在注汽锅炉的炉膛中燃烧，注汽锅炉的给水在其蒸发器中受热蒸发产生高温蒸汽，将高温蒸汽注入油井以提高稠油温度，进而降低其粘度以利于开采。作为蒸汽产生装置，注汽锅炉在稠油热采技术中占有重要地位。现有注汽锅炉通常存在以下问题:
[0003]首先，生产利于提高采油效率的高参数过热蒸汽和采油对蒸汽品质的低要求在锅炉给水水质方面存在矛盾，而作为注汽锅炉的现有普通锅炉不能解决这一问题。稠油注汽热采的过程中会产生大量的采出水，为了降低成本并保护环境，注汽锅炉通常对采出水进行油水分离和污水处理后循环利用。但采出水含盐量高，经处理后矿化度仍超过2000mg/L，大大超过普通蒸汽锅炉对给水品质的要求，导致所产蒸汽含盐量也高，不能满足普通锅炉蒸汽品质的含盐量要求，如要将蒸汽过热则将威胁受热面的安全运行，从而无法生产更高参数的过热蒸汽，影响了稠油开采的效率；另一方面，注汽锅炉生产的蒸汽直接用于采油，对于蒸汽品质尤其是含盐量的要求远远低于通常的工业领域，普通锅炉的水质要求对于注汽锅炉来说过于严格。
[0004]其次，现有注汽锅炉结构复杂，标准化程度低，对运输和管理提出了较高的要求，现场安装工作量大，建设周期长，也提高了整个工程项目的成本。
[0005]再次，现有注汽锅炉燃烧过程会产生大量氮氧化物，对环境造成很大污染，在环保要求高的地区有可能遭遇罚款或责令停改，影响正常生产。
[0006]如不能解决上述问题，注汽锅炉在稠油开采方面的应用就会受到限制，不利于其推广。
【实用新型内容】
[0007]鉴于现有技术中存在的上述问题，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种注汽锅炉，其能够利用处理后的稠油注汽热采产生的采出水作为锅炉给水，并产生出利于提高采油效率的高参数过热蒸汽。
[0008]为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下技术方案:注汽锅炉，包括燃烧器、炉膛、出口烟道、高压汽包以及设置在炉膛内的净段高压蒸发器、高压过热器、盐段高压蒸发器和高压省煤器；
[0009]所述燃烧器设置在所述炉膛的前端，所述出口烟道设置在所述炉膛的尾端；
[0010]所述高压汽包分为净段和盐段，所述净段的底部通过净段下降管与所述净段高压蒸发器连接，所述盐段的底部通过盐段下降管与所述盐段高压蒸发器连接；所述高压汽包的蒸汽出口与所述高压过热器连接；
[0011]所述高压省煤器位于所述炉膛的尾部，用于预热进入所述高压汽包的盐段的高压给水。
[0012]作为优选，所述净段高压蒸发器比所述高压过热器和盐段高压蒸发器更靠近所述燃烧器，使得所述净段高压蒸发器位于相对高温区，所述高压过热器和盐段高压蒸发器位于相对低温区。
[0013]作为优选，所述出口烟道与所述燃烧器的风道进口之间连接有烟气管道，用于将烟气经所述风道进口注入所述炉膛。
[0014]作为优选，所述高压汽包内的底部设置有隔板，所述隔板将所述高压汽包的下部分隔为所述净段和盐段，所述高压汽包的上部连通；所述隔板的底部上穿设有用于连通所述净段和盐段的连通管，以使所述净段内含盐量较高的水通过所述连通管进入所述盐段。
[0015]作为优选，所述高压给水经给水管进入所述高压汽包的净段，所述给水管包括穿过所述高压汽包壳体的竖直段和设置于所述高压汽包的净段底部的水平段，所述水平段上设置有多根与所述水平段连通的出水短管，所述出水短管的开口朝向高压汽包的顶部。
[0016]作为优选，所述盐段为两段，并分别位于所述净段的两侧。
[0017]作为优选，所述净段和盐段内分别设置有旋风筒分离器，所述净段的顶部对应所述蒸汽出口处设置二级高效汽水分离器。
[0018]作为优选，所述净段和盐段内分别设置有液位计。
[0019]作为优选，还包括空气预热器，所述空气预热器设置于所述炉膛的尾部，用于预热注入所述燃烧器的风道进口的空气。
[0020]作为优选，所述炉膛、净段高压蒸发器、高压过热器、盐段高压蒸发器和高压省煤器和空气预热器均为事先预制的模块化结构。
[0021]与现有技术相比，本实用新型的注汽锅炉的有益效果在于:
[0022]1、本实用新型的注汽锅炉解决了生产高参数过热蒸汽和采油对蒸汽品质要求不高在给水水质方面的矛盾，可直接回用稠油采出水，并能够生产出高参数过热蒸汽以提高采油效率。高压汽包分成净段和盐段，净段和盐段产生的蒸汽经高效汽水分离后含盐量大大下降，可进入高压过热器进行过热而不致威胁高压过热器的安全运行，生产更高参数的过热蒸汽，可提高采油效率。同时高压过热器和盐段高压蒸发器布置在相对低温且易检修区域，保证了蒸汽发生过程的安全可靠性。
[0023]2、本实用新型的注汽锅炉利用烟气再循环及低氮燃烧器，将低温和低含氧量的烟气注入炉膛，降低燃烧区域的温度和氧量，抑制燃烧过程氮氧化物的产生，大幅降低燃烧过程氮氧化物生成量，从而减少了对环境的污染。
[0024]3、净段高压蒸发器置于高压过热器之前，通过蒸发吸热降低烟气温度，使高压过热器区域的烟气温度在材料许可程度以下，保证高压过热器工作在安全温度范围内。
[0025]4、净段高压蒸发器、高压过热器、盐段高压蒸发器、高压省煤器、空气预热器均为模块化结构，方便整体运输，且大大减少现场安装工作量，并降低了整个工程项目的成本。
【附图说明】
[0026]图1为本实用新型的注汽锅炉的结构示意图。
[0027]图2为本实用新型的注汽锅炉中的高压汽包与净段高压蒸发器、盐段高压蒸发器的连接结构示意。
[0028]附图标记说明
[0029]1-燃烧器2-炉膛
[0030]3-出口烟道4-高压汽包
[0031]41-净段42-盐段
[0032]43-蒸汽出口
[0033]5-净段高压蒸发器6-高压过热器
[0034]7-盐段高压蒸发器8-高压省煤器
[0035]9-烟气管道10-隔板
[0036]11-连通管12-给水管
[0037]121-竖直段122-水平段
[0038]13-旋风筒分离器14-二级高效汽水分离器
[0039]15-液位计16-空气预热器
[0040]17-净段下降管18-盐段下降管
[0041]19-燃料管
【具体实施方式】
[0042]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细描述，但不作为对本实用新型的限定。
[0043]如图1和图2所示，本实用新型的实施例公开的注汽锅炉，包括燃烧器1、炉膛2、出口烟道3、高压汽包4以及设置在炉膛2内的净段高压蒸发器5、高压过热器6、盐段高压蒸发器7和高压省煤器8 ;燃烧器1设置在炉膛2的前端，出口烟道3设置在炉膛2的尾端；高压汽包4分为净段41和盐段42，净段41的高压给水通过净段下降管17进入净段高压蒸发器5，净段高压蒸发器5为净段的蒸发热面。净段41的蒸发量为总蒸发量的70%?80%。盐段42内的水通过盐段下降管18进入盐段高压蒸发器7，盐段42的蒸发量为总蒸发量的20%?30%。高压汽包4的蒸汽出口 43与高压过热器6连接；高压省煤器8位于炉膛2的尾部，用于预热进入高压汽包4的盐段42的高压给水。本实用新型的注汽锅炉中的高压汽包分为盐段和净段，从而降低对高压给水矿化度(即含盐量)的要求，能直接利用稠油采出水，而且盐段蒸发和净段蒸发产生的蒸汽再进入高压过热器，形成过热蒸汽，过热蒸汽用于稠油开采能够提高采油效率。
[0044]继续结合图1，净段高压蒸发器5比高压过热器6和盐段高压蒸发器7更靠近燃烧器1，使得炉膛2内的烟气首先经过净段高压蒸发器5再到高压过热器6和盐段高压蒸发器7，也就是净段高压蒸发器5位于相对高温区，高压过热器6和盐段高压蒸发器7位于相对低温区。净段高压蒸发器5通过蒸发吸热降低炉膛2内烟气的温度(图1中呈水平排列的一排剪头表示烟气的流动方向)，使高压过热器6区域的烟气温度在材料许可程度以下，保证高压过热器6工作在安全温度范围内。另外，由