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針對(duì)傳統(tǒng)車載式高壓直流注汽鍋爐受熱面布置不緊湊、不能滿足公路運(yùn)輸規(guī)范要求，熱效率不高，維修工作量大、成本高等不足，本作品突破傳統(tǒng)注汽鍋爐的結(jié)構(gòu)布置思路，運(yùn)用模塊化設(shè)計(jì)思想，引入熱管高效換熱技術(shù)，使得該創(chuàng)新方案：①同等外形尺寸下蒸發(fā)量提高50%以上，且滿足公路運(yùn)輸規(guī)范。②設(shè)計(jì)效率提升至90%以上。③維修工作量和成本較傳統(tǒng)直流注汽鍋爐減少2/3以上。本作品將為經(jīng)濟(jì)高效開發(fā)稠油提供有力的技術(shù)保障。

稠油作為重要補(bǔ)充能源其開發(fā)利用對(duì)保障我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。我國(guó)稠油90%以上采用注蒸汽熱采技術(shù)進(jìn)行開采，隨著稠油開采工藝的進(jìn)步以及開采環(huán)境的變化，各稠油油區(qū)需要移動(dòng)方便、安裝維護(hù)便捷、高效經(jīng)濟(jì)且能滿足稠油熱采工藝要求的車載式高壓直流注汽鍋爐。
目前國(guó)內(nèi)車載式高壓直流注汽鍋爐在煙氣流程、受熱面布置等方面仍沿襲國(guó)外產(chǎn)品方案（輻射段過渡段以及對(duì)流段依次連接的煙氣單回程布局），近20年改觀不大。經(jīng)調(diào)研傳統(tǒng)車載式高壓直流注汽鍋爐在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行中仍存在一些不足有待改進(jìn)：①受熱面布置不緊湊，蒸發(fā)量增加時(shí)外形尺寸難以滿足國(guó)家公路運(yùn)輸規(guī)范要求，同時(shí)散熱損失增大降低運(yùn)行效率；②維修周期長(zhǎng)、成本高；③抵抗低溫環(huán)境氣候能力較差：稠油油田區(qū)域常年空氣平均溫度低于設(shè)計(jì)溫度，導(dǎo)致鍋爐運(yùn)行效率較低，燃燒工況差。
本作品基于上述傳統(tǒng)車載式高壓直流注汽鍋爐存在的不足，開發(fā)設(shè)計(jì)目的如下：①滿足國(guó)家公路運(yùn)輸規(guī)范，在各采油區(qū)轉(zhuǎn)場(chǎng)便利；②高效運(yùn)行且安裝維護(hù)便利；③可抵抗低溫環(huán)境氣候。
本作品將傳統(tǒng)鍋殼式燃油燃?xì)忮仩t三回程結(jié)構(gòu)、模塊化設(shè)計(jì)思想以及熱管技術(shù)應(yīng)用于車載式高壓直流注汽鍋爐。①三回程結(jié)構(gòu)使得受熱面布局緊湊，同等蒸發(fā)量下體積小，同等體積下蒸發(fā)量較傳統(tǒng)方案提升50%。在外形尺寸為16×3×4m時(shí)蒸發(fā)量由傳統(tǒng)方案的9.6t/h提升至15t/h，且滿足國(guó)家公路運(yùn)輸規(guī)范；②通過受熱面優(yōu)化配置并運(yùn)用熱管技術(shù)，設(shè)計(jì)效率提升5%以上。以15t/h為例，設(shè)計(jì)效率由傳統(tǒng)方案的85%提升至90.06%，并提高了抵抗低溫環(huán)境氣候的能力；③運(yùn)用模塊化設(shè)計(jì)理念，維修工作量和成本較傳統(tǒng)直流注汽鍋爐減少2/3以上。
目前國(guó)內(nèi)僅中石油第八建設(shè)集團(tuán)公司、上海四方鍋爐廠、長(zhǎng)沙鍋爐廠、中石油新疆石油管理局等廠家進(jìn)行高壓直流注汽鍋爐生產(chǎn)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)布局、煙氣流程等均為傳統(tǒng)布置方式。
本作品提出的車載式三回程高壓直流注汽鍋爐方案在本體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、鍋爐運(yùn)行效率以及安裝維護(hù)等方面較傳統(tǒng)技術(shù)方案均有提升，已申報(bào)國(guó)家發(fā)明專利3項(xiàng), 其中1項(xiàng)已授權(quán)，2項(xiàng)處于實(shí)審階段。方案引起國(guó)內(nèi)石油設(shè)備制造商關(guān)注，最終由山東駿馬石油設(shè)備制造有限公司進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)。產(chǎn)品于2011年參加第十一屆中國(guó)國(guó)際石油石化技術(shù)裝備展覽會(huì),產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念及技術(shù)優(yōu)勢(shì)得到與會(huì)專家及用戶高度認(rèn)同。
稠油的開采是擴(kuò)大石油資源利用的重要途徑，本作品開發(fā)設(shè)計(jì)的三回程車載式高壓直流注汽鍋爐將為我國(guó)稠油開采設(shè)備市場(chǎng)提供更先進(jìn)的設(shè)備，為高效經(jīng)濟(jì)開發(fā)稠油提供有力保障。

第十二屆“挑戰(zhàn)杯”作品 三等獎(jiǎng)
1.2011-6 第八屆陜西省“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽 一等獎(jiǎng)
2.2011-4 第十四屆西安交通大學(xué)“騰飛杯”課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽 特等獎(jiǎng)
3.2011-3 國(guó)內(nèi)、外公開發(fā)表的文獻(xiàn)中沒有與本項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)完全相同的文獻(xiàn)--教育部科技查新工作站（Z08）查新結(jié)論