專利名稱：一種煙氣多回程高壓直流注汽鍋爐本體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鍋爐的設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域，特別涉及一種煙氣多回程高壓直流注汽鍋爐本體，適用于石油行業(yè)稠油熱采領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在石油行業(yè)稠油熱采領(lǐng)域，現(xiàn)有高壓直流注汽鍋爐本體一般有輻射段、過渡段、對(duì) 流段組成。發(fā)明人認(rèn)為，現(xiàn)有鍋爐本體的受熱面各部分結(jié)構(gòu)未能實(shí)現(xiàn)優(yōu)化配置，輻射段直徑 過大，造成鍋爐本體高度過高和寬度過大；對(duì)流段在輻射段尾部經(jīng)過渡段連接獨(dú)立布置，造 成鍋爐本體長度過長；過渡段沒有布置受熱面，僅起到連接煙氣通道的作用，亦造成鍋爐本 體長度過長。綜上原因，現(xiàn)有高壓直流注汽鍋爐受熱面布置不緊湊，受熱面利用率低下，有 效受熱面較少，致使其額定蒸發(fā)量小，難以滿足工程現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用，尤其對(duì)于車載式高壓直 流注汽鍋爐，其在外形尺寸上超過國家公路運(yùn)輸規(guī)范要求，無法正常地投入使用。因此，高 壓直流注汽鍋爐本體要求蒸發(fā)量大、燃燒效率高且運(yùn)行穩(wěn)定可靠，對(duì)于車載式亦應(yīng)該滿足 總體外型尺寸符合國家運(yùn)輸規(guī)范。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、蒸發(fā)量大的煙氣多回程高壓直流注汽鍋爐 本體，適用于石油行業(yè)稠油熱采領(lǐng)域中的車載式高壓直流注汽鍋爐。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。一種煙氣多回程高壓直流注汽鍋爐本體，其特征在于，它包括煙囪、臥式布置的外 護(hù)層和膜式壁，所述外護(hù)層和膜式壁的截面均為矩形，膜式壁置于外護(hù)層中，膜式壁的外側(cè) 面和外護(hù)層的內(nèi)側(cè)面所包繞的空間通過隔板分割為多個(gè)矩形煙氣通道，多個(gè)矩形煙氣通道 內(nèi)分別設(shè)置有對(duì)流管束；所述多個(gè)矩形煙氣通道通過串并聯(lián)方式組合后形成一個(gè)或多個(gè)煙 氣回程，上述一個(gè)或多個(gè)煙氣回程串聯(lián)在所述煙@和所述膜式壁內(nèi)的爐膛尾部之間。本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)和特點(diǎn)在于(1)所述膜式壁緊貼外護(hù)層的一個(gè)側(cè)面水平伸入外護(hù)層并與其固定，膜式壁的其 它三個(gè)外側(cè)面和外護(hù)層的其它三個(gè)內(nèi)側(cè)面通過隔板分割成三個(gè)矩形煙氣通道，三個(gè)矩形煙 氣通道內(nèi)分別設(shè)置有對(duì)流管束；所述煙 設(shè)置在外護(hù)層尾部，所述膜式壁內(nèi)的爐膛的尾部 連通三個(gè)矩形煙氣通道中的兩個(gè)或一個(gè)矩形煙氣通道的后端，煙 連通其它矩形煙氣通道 的后端，三個(gè)矩形煙氣通道的前端相互連通。(2)連通煙囪的矩形煙氣通道的側(cè)面設(shè)置有保溫層。(3)所述矩形煙氣通道位于爐膛的左側(cè)或右側(cè)時(shí)，其中的對(duì)流管束豎直錯(cuò)列布置。(4)所述矩形煙氣通道位于爐膛的上側(cè)或下側(cè)時(shí)，其中的對(duì)流管束水平錯(cuò)列布置。本發(fā)明中，外護(hù)層和膜式壁的截面均為矩形，膜式壁置于外護(hù)層中，膜式壁的外側(cè) 面和外護(hù)層的內(nèi)側(cè)面形成煙氣通道，煙氣通道內(nèi)設(shè)置有對(duì)流管束，膜式壁內(nèi)的爐膛形成煙 氣的第一回程。煙氣兩回程時(shí)，則外護(hù)層前部設(shè)置有煙囪，爐膛的尾部連通矩形煙氣通道后端，煙 連通矩形煙氣通道的前端；煙氣三回程時(shí)，對(duì)流段煙氣通道根據(jù)爐膛位置而分割為三個(gè)矩形煙氣通道，在外護(hù)層后部設(shè)置有煙 ，爐膛的尾部連通三個(gè)矩形煙氣通道中的兩 個(gè)或一個(gè)矩形煙氣通道的后端，煙 連通其它矩形煙氣通道的后端，三個(gè)矩形煙氣通道的 前端相互連通。煙氣兩回程，爐膛構(gòu)成煙氣的第一回程，煙氣通道整體構(gòu)成第二回程，煙氣 通道內(nèi)布置有對(duì)流管束；煙氣三回程時(shí)，爐膛構(gòu)成煙氣的第一回程，連通爐膛尾部的兩個(gè)或 一個(gè)矩形煙氣通道構(gòu)成煙氣的第二回程，連通煙 的矩形煙氣通道構(gòu)成煙氣的第三回程， 三個(gè)矩形煙氣通道內(nèi)分別設(shè)置有對(duì)流管束。這樣將鍋爐本體對(duì)流段設(shè)置有在了爐膛的四 周，熱能利用效率高，鍋爐本體的蒸發(fā)量可提高2-3倍，結(jié)構(gòu)緊湊，適用于石油行業(yè)稠油熱 采領(lǐng)域中的車載式高壓直流注汽鍋爐。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖1為本發(fā)明的一種煙氣多回程高壓直流注汽鍋爐本體的截面示意圖；圖2為圖1的A-A剖視示意圖；圖3為圖1的B-B剖視示意圖；圖4為本發(fā)明的另一種煙氣多回程高壓直流注汽鍋爐本體的截面示意圖；圖中1、外護(hù)層；2、膜式壁；3、爐膛；4、左側(cè)矩形煙氣通道；5、右側(cè)矩形煙氣通道； 6、下側(cè)矩形煙氣通道；7、對(duì)流管束；8、下側(cè)矩形煙氣通道的保溫層；9、上側(cè)矩形煙氣通道； 10、上側(cè)矩形煙氣通道的保溫層。
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D1，圖2、圖3，為本發(fā)明的一種煙氣三回程高壓直流注汽鍋爐本體，其中，臣卜 式布置的外護(hù)層1和膜式壁2的截面均為矩形，膜式壁2緊貼外護(hù)層1的上側(cè)面水平伸入 外護(hù)層1并與外護(hù)層1固定，膜式壁2的其它三個(gè)外側(cè)面和外護(hù)層1的其它三個(gè)內(nèi)側(cè)面通 過隔板分割成左側(cè)、右側(cè)、下側(cè)三個(gè)矩形煙氣通道，三個(gè)矩形煙氣通道內(nèi)分別設(shè)置有對(duì)流管 束7，左側(cè)、右側(cè)矩形煙氣通道4、5中的對(duì)流管束豎直錯(cuò)列布置，下側(cè)矩形煙氣通道6中的 對(duì)流管束水平錯(cuò)列布置，膜式壁2的后腔體為爐膛3，外護(hù)層1尾部設(shè)置有煙囪(圖中未示 意)。換言之，矩形煙氣通道位于爐膛3的左側(cè)或右側(cè)，其中的對(duì)流管束豎直錯(cuò)列布置；矩 形煙氣通道位于爐膛3的下側(cè)，其中的對(duì)流管束水平錯(cuò)列布置。爐膛3的尾部分別連通左側(cè)、右側(cè)矩形煙氣通道4、5的后端，煙囪連通下側(cè)矩形煙 氣通道6的后端，三個(gè)矩形煙氣通道的前端相互連通。連通煙@的下側(cè)矩形煙氣通道6的 側(cè)面設(shè)置有保溫層8。這樣，爐膛3構(gòu)成煙氣的第一回程，連通爐膛3尾部的左側(cè)、右側(cè)矩形 煙氣通道4、5構(gòu)成煙氣的第二回程，連通煙囪的下側(cè)矩形煙氣通道6構(gòu)成煙氣的第三回程。 燃料由方形爐膛3前端進(jìn)入，在爐膛3中燃燒生成煙氣并形成第一回程，煙氣經(jīng)爐膛3尾部 左右分流轉(zhuǎn)彎進(jìn)入左側(cè)、右側(cè)矩形煙氣通道4、5的后端形成第二回程，煙氣又經(jīng)左側(cè)、右側(cè) 矩形煙氣通道4、5的前端轉(zhuǎn)彎混合進(jìn)入下側(cè)矩形煙氣通道6形成第三回程，最后，煙氣經(jīng)過 第三回程后從鍋爐本體后端煙囪排出。在第二回程，左側(cè)、右側(cè)矩形煙氣通道4、5中的對(duì)流管束豎直錯(cuò)列布置，位于在爐 膛3兩側(cè)，煙氣橫向沖刷豎直錯(cuò)列管束，管束可采用光管或者翅片管。在第三回程，下側(cè)矩形煙氣通道6中的對(duì)流管束水平錯(cuò)列布置，煙氣橫向沖刷水平錯(cuò)列管束。本實(shí)施例中的煙氣三回程高壓直流注汽鍋爐本體，其受熱面布置緊湊，在同等的換熱量情況下，整體尺寸明顯減小，其散熱損失亦明顯減少。而且，其設(shè)計(jì)容易模塊化，易拆 卸，方便安裝與維修?？筛鶕?jù)實(shí)際情況所需，鍋爐本體所有受熱面均可以從本體中前端或者 后端整體抽出。鍋爐本體所有受熱面均可在鍋爐之外焊接，組裝，再整體推入鍋爐本體之 中。高壓直流注汽鍋爐須長途運(yùn)輸時(shí)，可按照模塊拆解，到達(dá)工程實(shí)際地點(diǎn)進(jìn)行組裝，其高 效，方便，易于工程操作。本實(shí)施例中的煙氣三回程高壓直流注汽鍋爐本體只須在整體外側(cè)以及下側(cè)矩形 煙氣通道6四周鋪設(shè)保溫材料，爐膛3受熱面外部直接和第二回程煙氣接觸，不存在煙氣散 熱損失，不用鋪設(shè)保溫材料，一方面減輕了鍋爐本體的受熱面的承重，另一方面煙氣對(duì)爐膛 輻射管束的沖刷增強(qiáng)了換熱，此外，鍋爐本體受熱面的寬度也可縮減。本實(shí)施例中的煙氣三回程高壓直流注汽鍋爐本體，其受熱面輻射段采用膜式壁2， 左側(cè)、右側(cè)矩形煙氣通道4、5中都采用橫向沖刷錯(cuò)列管束(光管)，下側(cè)矩形煙氣通道6中 的對(duì)流管束均為翅片管，換熱效率高。這樣，爐膛3出口處煙氣沖刷光管，待煙溫下降不至 于燒壞管束時(shí)采用翅片管增強(qiáng)換熱，從而受熱面管材利用效率高，節(jié)省管材耗量。參照?qǐng)D4，可設(shè)計(jì)為一種煙氣三回程高壓直流注汽鍋爐本體，與上述圖1所示實(shí)施 例的區(qū)別在于，膜式壁2緊貼外護(hù)層的下側(cè)面水平伸入外護(hù)層1并與外護(hù)層1固定，爐膛3 構(gòu)成煙氣的第一回程，連通爐膛3尾部的左側(cè)、右側(cè)矩形煙氣通道4、5構(gòu)成煙氣的第二回 程，連通煙@的上側(cè)矩形煙氣通道9構(gòu)成煙氣的第三回程。同樣參照?qǐng)D4，可設(shè)計(jì)為一種煙氣二回程高壓直流注汽鍋爐本體，與上述實(shí)施例的 區(qū)別在于，本實(shí)施例為兩回程，膜式壁2緊貼外護(hù)層的下側(cè)面水平伸入外護(hù)層1并與外護(hù)層 1固定，爐膛3構(gòu)成煙氣的第一回程，左側(cè)、右側(cè)、上側(cè)矩形煙氣通道4、5、9并聯(lián)(也可以拆 除三個(gè)煙氣通道間的隔板)構(gòu)成煙氣的第二回程。煙囪設(shè)置在外護(hù)層前端，煙氣的第二回 程連接在爐膛3尾部和煙囪之間。綜上所述，所述外護(hù)層和膜式壁的截面均為矩形，膜式壁置于外護(hù)層中，膜式壁的 外側(cè)面和外護(hù)層的內(nèi)側(cè)面所包繞的空間通過隔板分割為多個(gè)矩形煙氣通道，多個(gè)矩形煙氣 通道內(nèi)分別設(shè)置有對(duì)流管束；所述多個(gè)矩形煙氣通道通過串并聯(lián)方式組合后形成一個(gè)或多 個(gè)煙氣回程，上述一個(gè)或多個(gè)煙氣回程串聯(lián)在所述煙 和所述膜式壁內(nèi)的爐膛尾部之間。 符合上述描述的技術(shù)方案均能達(dá)到發(fā)明目的，解決現(xiàn)有技術(shù)缺陷。盡管以上結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行了描述，但本發(fā)明并不局限于上述的 具體實(shí)施方案，上述的具體實(shí)施方案僅僅是示意性的、指導(dǎo)性的，而不是限制性的。本領(lǐng)域 的普通技術(shù)人員在本說明書的啟示下，在不脫離本發(fā)明權(quán)利要求所保護(hù)的范圍的情況下， 還可以做出很多種的形式，這些均屬于本發(fā)明保護(hù)之列。
權(quán)利要求
一種煙氣多回程高壓直流注汽鍋爐本體，其特征在于，包括煙囪、臥式布置的外護(hù)層和膜式壁，所述外護(hù)層和膜式壁的截面均為矩形，膜式壁置于外護(hù)層中，膜式壁的外側(cè)面和外護(hù)層的內(nèi)側(cè)面所包繞的空間通過隔板分割為多個(gè)矩形煙氣通道，多個(gè)矩形煙氣通道內(nèi)分別設(shè)置有對(duì)流管束；所述多個(gè)矩形煙氣通道通過串并聯(lián)方式組合后形成一個(gè)或多個(gè)煙氣回程，上述一個(gè)或多個(gè)煙氣回程串聯(lián)在所述煙囪和所述膜式壁內(nèi)的爐膛尾部之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣多回程高壓直流注汽鍋爐本體，其特征在于，所述膜式 壁緊貼外護(hù)層的一個(gè)側(cè)面水平伸入外護(hù)層并與其固定，膜式壁的其它三個(gè)外側(cè)面和外護(hù)層 的其它三個(gè)內(nèi)側(cè)面通過隔板分割成三個(gè)矩形煙氣通道，三個(gè)矩形煙氣通道內(nèi)分別設(shè)置有對(duì) 流管束；所述煙 設(shè)置在外護(hù)層尾部，所述膜式壁內(nèi)的爐膛的尾部連通三個(gè)矩形煙氣通道 中的兩個(gè)或一個(gè)矩形煙氣通道的后端，煙 連通其它矩形煙氣通道的后端，三個(gè)矩形煙氣 通道的前端相互連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的煙氣多回程高壓直流注汽鍋爐本體，其特征在于，連通煙 囪的矩形煙氣通道的側(cè)面設(shè)置有保溫層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的煙氣多回程高壓直流注汽鍋爐本體，其特征在于，所述矩 形煙氣通道位于爐膛的左側(cè)或右側(cè)時(shí)，其中的對(duì)流管束豎直錯(cuò)列布置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的煙氣多回程高壓直流注汽鍋爐本體，其特征在于，所述矩 形煙氣通道位于爐膛的上側(cè)或下側(cè)時(shí)，其中的對(duì)流管束水平錯(cuò)列布置。
全文摘要
本發(fā)明涉及鍋爐的設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域，特別涉及一種煙氣多回程高壓直流注汽鍋爐本體，適用于石油行業(yè)稠油熱采領(lǐng)域。它包括煙囪、臥式布置的外護(hù)層和膜式壁，所述外護(hù)層和膜式壁的截面均為矩形，膜式壁置于外護(hù)層中，膜式壁的外側(cè)面和外護(hù)層的內(nèi)側(cè)面所包繞的空間通過隔板分割為多個(gè)矩形煙氣通道，多個(gè)矩形煙氣通道內(nèi)分別設(shè)置有對(duì)流管束；所述多個(gè)矩形煙氣通道通過串并聯(lián)方式組合后形成一個(gè)或多個(gè)煙氣回程，上述一個(gè)或多個(gè)煙氣回程串聯(lián)在所述煙囪和所述膜式壁內(nèi)的爐膛尾部之間。
文檔編號(hào)F22B31/08GK101881435SQ20101021648
公開日2010年11月10日 申請(qǐng)日期2010年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月2日
發(fā)明者吳志強(qiáng), 張振軍, 汪加慧, 王樹眾, 王玉慶, 羅明, 陳林 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué);山東駿馬石油設(shè)備制造集團(tuán)有限公司