针对传统车载式高压直流注汽锅炉受热面布置不紧凑、不能满足公路运输规范要求，热效率不高，维修工作量大、成本高等不足，本作品突破传统注汽锅炉的结构布置思路，运用模块化设计思想，引入热管高效换热技术，使得该创新方案：①同等外形尺寸下蒸发量提高50%以上，且满足公路运输规范。②设计效率提升至90%以上。③维修工作量和成本较传统直流注汽锅炉减少2/3以上。本作品将为经济高效开发稠油提供有力的技术保障。

稠油作为重要补充能源其开发利用对保障我国国民经济可持续发展具有重要意义。我国稠油90%以上采用注蒸汽热采技术进行开采，随着稠油开采工艺的进步以及开采环境的变化，各稠油油区需要移动方便、安装维护便捷、高效经济且能满足稠油热采工艺要求的车载式高压直流注汽锅炉。
目前国内车载式高压直流注汽锅炉在烟气流程、受热面布置等方面仍沿袭国外产品方案（辐射段过渡段以及对流段依次连接的烟气单回程布局），近20年改观不大。经调研传统车载式高压直流注汽锅炉在工业现场运行中仍存在一些不足有待改进：①受热面布置不紧凑，蒸发量增加时外形尺寸难以满足国家公路运输规范要求，同时散热损失增大降低运行效率；②维修周期长、成本高；③抵抗低温环境气候能力较差：稠油油田区域常年空气平均温度低于设计温度，导致锅炉运行效率较低，燃烧工况差。
本作品基于上述传统车载式高压直流注汽锅炉存在的不足，开发设计目的如下：①满足国家公路运输规范，在各采油区转场便利；②高效运行且安装维护便利；③可抵抗低温环境气候。
本作品将传统锅壳式燃油燃气锅炉三回程结构、模块化设计思想以及热管技术应用于车载式高压直流注汽锅炉。①三回程结构使得受热面布局紧凑，同等蒸发量下体积小，同等体积下蒸发量较传统方案提升50%。在外形尺寸为16×3×4m时蒸发量由传统方案的9.6t/h提升至15t/h，且满足国家公路运输规范；②通过受热面优化配置并运用热管技术，设计效率提升5%以上。以15t/h为例，设计效率由传统方案的85%提升至90.06%，并提高了抵抗低温环境气候的能力；③运用模块化设计理念，维修工作量和成本较传统直流注汽锅炉减少2/3以上。
目前国内仅中石油第八建设集团公司、上海四方锅炉厂、长沙锅炉厂、中石油新疆石油管理局等厂家进行高压直流注汽锅炉生产，产品结构布局、烟气流程等均为传统布置方式。
本作品提出的车载式三回程高压直流注汽锅炉方案在本体结构设计、锅炉运行效率以及安装维护等方面较传统技术方案均有提升，已申报国家发明专利3项, 其中1项已授权，2项处于实审阶段。方案引起国内石油设备制造商关注，最终由山东骏马石油设备制造有限公司进行产品生产。产品于2011年参加第十一届中国国际石油石化技术装备展览会,产品设计理念及技术优势得到与会专家及用户高度认同。
稠油的开采是扩大石油资源利用的重要途径，本作品开发设计的三回程车载式高压直流注汽锅炉将为我国稠油开采设备市场提供更先进的设备，为高效经济开发稠油提供有力保障。

第十二届“挑战杯”作品 三等奖
1.2011-6 第八届陕西省“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛 一等奖
2.2011-4 第十四届西安交通大学“腾飞杯”课外学术科技作品竞赛 特等奖
3.2011-3 国内、外公开发表的文献中没有与本项目创新点完全相同的文献--教育部科技查新工作站（Z08）查新结论