[发明专利]冷凝式油田注汽锅炉烟气余热回收装置及方法

权利要求书

1.一种冷凝式油田注汽锅炉烟气余热回收装置，其特征是：包括吸热管组（1）、外保温箱（2）、管圈支架（3）、内保温层（4）、保温固定件（5）、烟气均布导流板（6）、冷凝水收集板（7）和隔热套管（8），管圈支架（3）是整个装置的框架，管圈支架（3）内壁焊接保温固定件（5）用于固定内保温层（4），管圈支架（3）上的侧板上开孔并焊接隔热套管（8），吸热管组（1）是由翅片管与弯头焊接连成一个给水流通通道，包括上部管组和下部管组，用于吸收来自注汽锅炉的烟气中的热量，利用烟气与给水的温差换热，使给水温度上升；管圈支架（3）外部露出的吸热管组（1）的弯头部分用外保温箱（2）包围并焊接在管圈支架（3）上；烟气均布导流板（6）、冷凝水收集板（7）倾斜焊接固定在管圈支架（3）上；烟气经过吸热管组（1）的下部管组吸热之后，到达烟气均布导流板（6）和冷凝水收集板（7）时其温度已经降至烟气露点，再经过烟气均布导流板（6）和冷凝水收集板（7）进入吸热管组（1）上部管组，烟气流向按Z型转弯流过，使烟气中的水蒸汽由气态冷凝变为液态，从而释放烟气中的潜热。

2.根据权利要求1所述的冷凝式油田注汽锅炉烟气余热回收装置，其特征是：所述的冷凝水收集板（7）包括两组，第一组固定在管圈支架（3）的右侧，第二组固定在管圈支架（3）的左侧，且两组冷凝水收集板（7）均向管圈支架（3）的中心倾斜，第一组冷凝水收集板（7）的左端点高于第二组冷凝水收集板（7）的右端点，且第二组冷凝水收集板（7）的右端点设有冷凝水排放管组（11），在第二组冷凝水收集板（7）的上方设有多组倾斜的烟气均布导流板（6），使烟气经过烟气均布导流板（6）和第一组冷凝水收集板（7）时，使烟气中的水蒸汽由气态冷凝变为液态，释放烟气中的潜热，而液态水通过冷凝水排放管组（11）排出。

3.根据权利要求2所述的冷凝式油田注汽锅炉烟气余热回收装置，其特征是：所述的冷凝水收集板（7）将烟气通道分割成上下两部分，称为下烟室和上烟室，烟气经过第一组冷凝水收集板和烟气均布导流板（6）时，冷凝出的含酸水分向下滴落，落到第二组冷凝水收集板上，避免落到下部烟室的碳钢吸热管组管子，造成腐蚀。

4.根据权利要求1所述的冷凝式油田注汽锅炉烟气余热回收装置，其特征是：所述的吸热管组（1）的上部管组和下部管组之间设有空腔，在该空腔处安装烟气均布导流板（6）和冷凝水收集板（7）。

5.根据权利要求4所述的冷凝式油田注汽锅炉烟气余热回收装置，其特征是：所述的吸热管组（1）的上部管组设为进水端，且安装进水压力变送器（9）和进水温度变送器（10）。

6.根据权利要求4所述的冷凝式油田注汽锅炉烟气余热回收装置，其特征是：所述的吸热管组（1）的下部管组设为出水端，且安装出水压力变送器（12）和出水温度变送器（13）。

7.根据权利要求1所述的冷凝式油田注汽锅炉烟气余热回收装置，其特征是：所述冷凝水收集板（7）由耐腐蚀的奥氏体不锈钢制作。

8.一种如权利要求1-7中任一项所述的冷凝式油田注汽锅炉烟气余热回收装置的使用方法，其特征是包括以下过程：

首先，将冷凝式注汽锅炉烟气余热回收装置安装在注汽锅炉对流段出烟口上部，管圈支架（3）是整个装置的框架，管圈支架（3）内壁焊接保温固定件（5）用于固定内保温层（4），管圈支架（3）上的侧板上开孔并焊接隔热套管（8），吸热管组（1）是由翅片管与弯头焊接连成一个给水流通通道，用于吸收烟气中的热量，利用烟气与给水的温差换热，使给水温度上升，管圈支架（3）外部露出的吸热管组（1）的弯头部分用外保温箱（2）包围并焊接在管圈支架（3）上，烟气均布导流板（6）、冷凝水收集板（7）按照一定角度和距离焊接固定在管圈支架（3）上，烟气经过下部吸热管组（1）的吸热之后，到达烟气均布导流板（6）和冷凝水收集板（7）时其温度已经降至烟气露点；烟气经过烟气均布导流板（6）和冷凝水收集板（7）进入吸热管组（1）上部管组时，烟气流向按Z型转弯流过，进入上部烟室；

其次，随着烟气与给水在上部烟室的进一步热交换，烟气中的水分就会发生相变，由气态冷凝为液态，从而凝结在不锈钢材料的吸热管组（1）上部管组的管子外表面；当冷凝水滴聚集成大水滴时，就会滴落到冷凝水收集板（7）上，最后通过冷凝水排放管组（11）下面的疏水阀排放至锅炉污水罐；进水的压力和温度分别由进水压力变送器（9）和进水温度变送器（10）进行测量，并传送到锅炉监控系统，出水的压力和温度分别由出水压力变送器（12）和出水温度变送器（13）进行测量，并传送到锅炉监控系统，从而实现对该烟气冷凝余热回收的装置余热利用效能的监控，实时调整整个锅炉系统的协调运行；

最后，经过烟气换热升温后的给水，会送至锅炉高压泵，经高压泵加压后，进入高压换热/汽化流程。