本公開的實施例屬于鍋爐,具體涉及一種注汽鍋爐和稠油開采系統。
背景技術:
1、稠油指的是粘度高、比重大的原油,在稠油開采過程中常采用的方法為蒸汽吞吐法。其原理是向稠油層注入一定量的蒸汽,降低稠油粘度。開采過程為將高溫高壓蒸汽注入油層內,利用蒸汽將稠油從油層中帶出。目前海上油田與陸地油田均大規模采用該手段采集稠油,這就要求發展高參數的蒸汽發生器。
2、熱采稠油的蒸汽發生器又稱注汽鍋爐,其主要作用是利用燃燒產生的熱量產生蒸汽,進而應用于稠油熱采生產中。目前,全世界的石油儲量中,稠油占比高達70%。而我國的稠油資源也相當豐富,目前預估儲量達到了266億噸,主要分布于新疆準噶爾盆地和東部的渤海盆地。陸地稠油熱采所用的注汽鍋爐通常參照工業鍋爐的布置方式進行設計,因此其占地面積與質量較大。但是對于海上稠油熱采平臺而言,注汽鍋爐的占地面積與質量均過大,而海上稠油熱采平臺的面積和承重有限,因此注汽鍋爐需要小型化與輕量化。
3、目前,海上稠油熱采平臺所使用注汽鍋爐的爐膛水冷壁采用的是列管式布置方式,這種布置方式不僅會使得爐膛的質量和占地面積增大,還會在運行中造成熱偏差,對注汽鍋爐的安全穩定運行帶來影響。此外,列管式水冷壁的換熱效率不高,無法在鍋爐的輻射換熱段吸收足夠多的熱量,那么為了獲得高參數的蒸汽就需要在注汽鍋爐主煙道內布置更多的對流受熱面,增大了爐膛的質量與占地面積。綜上,海上稠油熱采平臺注汽鍋爐的小型化與輕量化具有重要意義。
技術實現思路
1、本公開的實施例旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一,提供一種注汽鍋爐和稠油開采系統。
2、一方面,本公開的實施例提供一種注汽鍋爐,所述注汽鍋爐包括至少一個注汽爐膛,所述注汽爐膛包括頂部開有連接口的鍋爐本體、通過該連接口插置于所述鍋爐本體內的燃燒器,所述燃燒器用于輸送霧化稠油至所述鍋爐本體內并燃燒該霧化稠油,燃燒煙氣從所述鍋爐本體的底部開口排出至主煙道;
3、所述注汽爐膛還包括位于所述鍋爐本體內、且自所述鍋爐本體的底部至頂部方向沿其周向螺旋設置的螺旋管圈水冷壁,所述連接口位于所述螺旋管圈水冷壁之間;鍋爐水由所述螺旋管圈水冷壁靠近所述鍋爐本體底部的一端進入、并在與所述燃燒煙氣換熱后生成蒸汽且從所述螺旋管圈水冷壁背離所述鍋爐本體底部的一端排出至油井。
4、可選地,所述螺旋管圈水冷壁固接于所述鍋爐本體的內側壁上。
5、可選地,所述螺旋管圈水冷壁包括第一彎管和第二彎管;
6、所述第一彎管自所述鍋爐本體的底部至頂部方向沿該鍋爐本體的周向螺旋向上設置,所述第二彎管貼設于所述第一彎管設置且自所述第一彎管的起始端延伸至該第一彎管的末端。
7、可選地,所述第一彎管的直徑大于所述第二彎管的直徑。
8、可選地,所述燃燒器包括燃燒器本體和調節板;
9、所述燃燒器本體的底端插置于所述鍋爐本體內,并且所述燃燒器本體的底端設有所述調節板;通過調節所述調節板的開度來控制所述燃燒器本體噴入所述鍋爐本體內的火焰姿態。
10、可選地,所述注汽鍋爐包括兩個注汽爐膛;兩個所述注汽爐膛的燃燒煙氣均排出至所述主煙道進行交匯。
11、可選地,所述鍋爐本體設置為圓柱體結構。
12、另一方面,本公開的實施例提供一種稠油開采系統,所述稠油開采系統包括前文記載的所述的注汽鍋爐。
13、本公開的實施例的一種注汽鍋爐和稠油開采系統,通過應用螺旋管圈水冷壁,能有效提高注汽爐膛的換熱效率,還能避免管間溫差,減小注汽鍋爐的體積與質量。
1.一種注汽鍋爐,其特征在于,所述注汽鍋爐包括至少一個注汽爐膛,所述注汽爐膛包括頂部開有連接口的鍋爐本體、通過該連接口插置于所述鍋爐本體內的燃燒器,所述燃燒器用于輸送霧化稠油至所述鍋爐本體內并燃燒該霧化稠油,燃燒煙氣從所述鍋爐本體的底部開口排出至主煙道;
2.根據權利要求1所述的注汽鍋爐,其特征在于,所述螺旋管圈水冷壁固接于所述鍋爐本體的內側壁上。
3.根據權利要求2所述的注汽鍋爐,其特征在于,所述螺旋管圈水冷壁包括第一彎管和第二彎管;
4.根據權利要求3所述的注汽鍋爐,其特征在于,所述第一彎管的直徑大于所述第二彎管的直徑。
5.根據權利要求1至4任一項所述的注汽鍋爐,其特征在于,所述燃燒器包括燃燒器本體和調節板;
6.根據權利要求1至4任一項所述的注汽鍋爐,其特征在于,所述注汽鍋爐包括兩個注汽爐膛;兩個所述注汽爐膛的燃燒煙氣均排出至所述主煙道進行交匯。
7.根據權利要求1至4任一項所述的注汽鍋爐,其特征在于,所述鍋爐本體設置為圓柱體結構。
8.一種稠油開采系統,其特征在于,所述稠油開采系統包括權利要求1至7任一項所述的注汽鍋爐。