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針對傳統(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，運用模塊化設計思想，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，且滿足公路運輸規(guī)范。②設計效率提升至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)濟高效開發(fā)稠油提供有力的技術(shù)保障。

稠油作為重要補充能源其開發(fā)利用對保障我國國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。我國稠油90%以上采用注蒸汽熱采技術(shù)進行開采，隨著稠油開采工藝的進步以及開采環(huán)境的變化，各稠油油區(qū)需要移動方便、安裝維護便捷、高效經(jīng)濟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外產(chǎn)品方案（輻射段過渡段以及對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)場運行中仍存在一些不足有待改進：①受熱面布置不緊湊，蒸發(fā)量增加時外形尺寸難以滿足國家公路運輸規(guī)范要求，同時散熱損失增大降低運行效率；②維修周期長、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計溫度，導致鍋爐運行效率較低，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)設計目的如下：①滿足國家公路運輸規(guī)范，在各采油區(qū)轉(zhuǎn)場便利；②高效運行且安裝維護便利；③可抵抗低溫環(huán)境氣候。
本作品將傳統(tǒng)鍋殼式燃油燃氣鍋爐三回程結(jié)構(gòu)、模塊化設計思想以及熱管技術(shù)應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時蒸發(fā)量由傳統(tǒng)方案的9.6t/h提升至15t/h，且滿足國家公路運輸規(guī)范；②通過受熱面優(yōu)化配置并運用熱管技術(shù)，設計效率提升5%以上。以15t/h為例，設計效率由傳統(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運用模塊化設計理念，維修工作量和成本較傳統(tǒng)直流注汽鍋爐減少2/3以上。
目前國內(nèi)僅中石油第八建設集團公司、上海四方鍋爐廠、長沙鍋爐廠、中石油新疆石油管理局等廠家進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)設計、鍋爐運行效率以及安裝維護等方面較傳統(tǒng)技術(shù)方案均有提升，已申報國家發(fā)明專利3項, 其中1項已授權(quán)，2項處于實審階段。方案引起國內(nèi)石油設備制造商關(guān)注，最終由山東駿馬石油設備制造有限公司進行產(chǎn)品生產(chǎn)。產(chǎn)品于2011年參加第十一屆中國國際石油石化技術(shù)裝備展覽會,產(chǎn)品設計理念及技術(shù)優(yōu)勢得到與會專家及用戶高度認同。
稠油的開采是擴大石油資源利用的重要途徑，本作品開發(fā)設計的三回程車載式高壓直流注汽鍋爐將為我國稠油開采設備市場提供更先進的設備，為高效經(jīng)濟開發(fā)稠油提供有力保障。

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