專利名稱：火筒式燃氣熱水鍋爐的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種石油行業(yè)熱力開采的專用設備，具體是一種油田專用火筒式燃氣熱水鍋爐。
背景技術：
隨著油田開采時間的增長，油層本身能量不斷被消耗，致使油層壓力不斷下降，地下原油大量脫氣，黏度增加，造成地下殘留大量死油不出來。通過注水井將熱水注入油層是保持底層壓力，保證油田高產穩(wěn)產的重要途徑，可以大幅度提高低滲透油田的采收率。但是在油田生產過程中，注水設備由于高溫受熱區(qū)析鹽而導致的爐管結垢和低溫受熱面的露點腐蝕問題給生產帶來了很多麻煩。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種火筒式燃氣熱水鍋爐，利用鍋爐本體內飽和蒸汽凝結后放出的汽化潛熱來加熱熱交換器管束內的給水，從而避免爐管內析鹽結垢及低溫腐蝕，提高受熱面?zhèn)鳠嵝省p少能源浪費、降低開采成本。本發(fā)明的目的是通過以下技術方案得以實現(xiàn)的:一種火筒式燃氣熱水鍋爐，它包括:鍋爐本體、熱交換器，鍋爐本體與熱交換器為上下分體式結構；鍋爐本體為一封閉水箱，水箱內放入水為傳熱介質；它還包括:燃燒器、前煙箱、波形爐膽、大煙管、小煙管、后煙箱、防爆門、煙囪，其中:波形爐膽、大煙管、小煙管水平地設置在鍋爐本體內 的下半部，并在水面以下，波形爐膽的筒體后部開孔由彎頭連接大煙管，大煙管的出口接至前煙箱內，小煙管的進口接至前煙箱內，小煙管的出口接至后煙箱內，大煙管與小煙管由鍋爐本體外的前煙箱相連通，小煙管由鍋爐本體外的后煙箱連通煙囪，波形爐膽的后端部出口連接防爆門；天然氣接至燃燒器進行燃燒，燃燒產生的熱煙氣依次進入波形爐膽、大煙管、前煙箱、小煙管、后煙箱、煙囪，將鍋爐本體內的水加熱產生飽和蒸汽；鍋爐本體上面設有熱交換器，在熱交換器的底部與鍋爐本體頂部之間用多個連通接管接通，鍋爐本體內的飽和蒸汽經連通接管進入熱交換器；熱交換器為管殼式換熱器，包括有封閉殼體，殼體內設有管束，管束為熱交換盤管；需加熱的冷水經冷水進口進入管束，吸收飽和蒸汽冷凝后釋放的汽化潛熱，被加熱為熱水，再經熱水出口流出，冷卻的飽和蒸汽凝結成水下落并流回鍋爐本體。它還包括:板房、橇座、膨脹節(jié)、梯子平臺，采用橇裝承載方式，所述的鍋爐本體、板房組焊在橇座上，板房位于鍋爐本體的前部；前煙箱、后煙箱分別位于鍋爐本體的前、后端；煙囪坐在后煙箱的頂部；連通接管間設有膨脹節(jié)；鍋爐本體和熱交換器側面還設有梯子平臺。它還包括:拉桿、進水口、爐水取樣口、液位計接口、排放口、前管板、后管板，鍋爐本體為臥式圓筒形結構，其兩側面分別由前管板和后管板封口，鍋爐本體內設拉桿連接固定前管板和后管板；鍋爐本體側面設置帶有閥門的進水口、爐水取樣口及液位計接口，鍋爐本體底面設置帶有閥門的排放口。它還包括:水管線，熱交換器內的管束的兩端分別通過水管線連通冷水進口和熱水出口，熱交換器殼體的頂部設置帶有閥門的放空口和安全閥接口。它還包括鼓風機、天然氣管線、天然氣入口 ；燃燒器與鼓風機為一體式結構；燃燒器通過天然氣管線連通天然氣入口，天然氣管線上設有天然氣分離器，天然氣分離器設置排水口和安全閥排放口。各部件間連接方式為:鍋爐本體與前煙箱、后煙箱、板房之間以及本體與橇座之間采用焊接的連接方式；燃燒器與前煙箱、鍋爐本體與熱交換器以及煙囪與后煙箱之間采用螺栓連接。它還包括自控系統(tǒng)，包括有如下器件:a.給水進口安裝截止閥及電動流量調節(jié)閥，b.電磁流量計量系統(tǒng)，c.熱水出口安裝止回閥、截止閥，d.流程上設管座用于安裝近程的和遠傳壓力、溫度儀表；e.天然氣管線上設置旋進漩渦流量計、壓力調節(jié)閥和電磁閥；f.煙囪上設有煙溫熱電偶；g.控制盤及控制線路，控制盤由可編程的控制器加上觸摸屏組成，具有通用數(shù)據(jù)遠傳接口，控制盤設置在橇座上的板房內。

本發(fā)明有以下優(yōu)點和積極效果:(I)利用蒸汽凝結放出的汽化潛熱直接加熱爐管內給水，散熱損失小，熱效率高；(2)橇裝式承載，結構緊湊、體積小、重量輕、移動方便；(3)先進的控制技術能實現(xiàn)熱水出口流量及出口溫度保持恒定，智能化水平高?；鹜彩饺細鉄崴仩t為分體式直流鍋爐，方便清洗及拆卸，防止低溫腐蝕。采用橇裝承載方式，使鍋爐結構更加緊湊合理，體積小、重量輕、方便運輸。它直接采用地層水作為鍋爐給水，無需水處理，利用飽和蒸汽冷凝釋放出的汽化潛熱直接加熱熱交換器管束內給水，避免了管內結垢和低溫腐蝕，運行成本大大降低。本發(fā)明鍋爐主要技術參數(shù):型號:YZG0.82-6.4/140/40-G額定流量:7t/h額定工作壓力:6.4MPa額定出水溫度:140 °C給水溫度:40 °C額定熱功率:0.82MW熱效率:86%燃料:天然氣控制方式:PLC+觸摸屏


圖1是本發(fā)明結構示意圖2是本發(fā)明圖1左視圖；圖3是本發(fā)明圖1俯視圖；圖4是本發(fā)明圖1右視圖；圖5是本發(fā)明工作流程示意圖；圖6是本發(fā)明鍋爐本體結構剖面圖；圖7是本發(fā)明圖6鍋爐本體左視剖面圖；圖8是本發(fā)明熱交換器結構剖面圖；圖9是本發(fā)明圖8熱交換器左視剖面圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。附圖標號說明:板房1、橇座2、燃燒器3、前煙箱4、鍋爐本體5、后煙箱6、防爆門7、煙囪8、梯子平臺9、熱交換器10、膨脹節(jié)11、水管線12、天然氣管線13、控制盤14、連通接管16、本體進水口 501、本體 排放口 502、爐水取樣口 503、爐膽504、大煙管508、小煙管505、液位計接口 506、拉桿507、前管板509、后管板510、放空口 1001、熱交換器管束1002、安全閥接口 1003、冷水進口 1201、熱水出口 1202、天然氣進口 1301。如圖所示，一種火筒式燃氣熱水鍋爐，它包括:鍋爐本體5、熱交換器10，鍋爐本體5與熱交換器10為上下分體式結構；鍋爐本體5為一封閉水箱,水箱內放入水為傳熱介質；它還包括:燃燒器3、前煙箱4、波形爐膽504、大煙管508、小煙管505、后煙箱6、防爆門7、煙囪8，其中:波形爐膽504、大煙管508、小煙管505水平地設置在鍋爐本體5內的下半部，并在水面以下，波形爐膽504的筒體后部開孔由彎頭連接大煙管508，大煙管508的出口接至前煙箱4內，小煙管505的進口接至前煙箱4內，小煙管505的出口接至后煙箱6內，大煙管508與小煙管505由鍋爐本體5外的前煙箱4相連通，小煙管505由鍋爐本體5外的后煙箱6連通煙囪8，波形爐膽504的后端部出口連接防爆門7 ;天然氣接至燃燒器3進行燃燒，燃燒產生的熱煙氣依次進入波形爐膽504、大煙管508、前煙箱4、小煙管505、后煙箱
6、煙 8，將鍋爐本體5內的水加熱產生飽和蒸汽；鍋爐本體5上面設有熱交換器10，在熱交換器10的底部與鍋爐本體5頂部之間用多個連通接管16接通，鍋爐本體5內的飽和蒸汽經連通接管16進入熱交換器10 ;熱交換器10為管殼式換熱器，包括有封閉殼體，殼體內設有管束1002，管束1002為熱交換盤管；需加熱的冷水經冷水進口 1201進入管束1002，吸收飽和蒸汽冷凝后釋放的汽化潛熱，被加熱為熱水，再經熱水出口 1202流出，冷卻的飽和蒸汽凝結成水下落并流回鍋爐本體5。它還包括:板房1、橇座2、膨脹節(jié)11、梯子平臺9，采用橇裝承載方式，所述的鍋爐本體5、板房I組焊在橇座2上，板房I位于鍋爐本體5的前部；前煙箱4、后煙箱6分別位于鍋爐本體5的前、后端；煙囪8坐在后煙箱6的頂部；連通接管16間設有膨脹節(jié)11 ;鍋爐本體5和熱交換器10側面還設有梯子平臺9。它還包括:拉桿507、進水口 501、爐水取樣口 503、液位計接口 506、排放口 502、前管板509、后管板510,鍋爐本體5為臥式圓筒形結構,其兩側面分別由前管板509和后管板510封口，鍋爐本體5內設拉桿507連接固定前管板509和后管板510 ;鍋爐本體5側面設置帶有閥門的進水口 501、爐水取樣口 503及液位計接口 506，鍋爐本體5底面設置帶有閥門的排放口 502。它還包括:水管線12，熱交換器10內的管束1002的兩端分別通過水管線12連通冷水進口 1201和熱水出口 1202，熱交換器10殼體的頂部設置帶有閥門的放空口 1001和安全閥接口 1003。它還包括鼓風機、天然氣管線13、天然氣入口 1301 ;燃燒器3與鼓風機為一體式結構；燃燒器3通過天然氣管線13連通天然氣入口 1301，天然氣管線13上設有天然氣分離器，天然氣分離器設置排水口和安全閥排放口。各部件間連接方式為:鍋爐本體5與前煙箱4、后煙箱6、板房I之間以及本體5與橇座2之間采用焊接的連接方式；這樣既能使煙氣得到可靠的密封，減少熱量損失，又能保證操作人員的人身安全，同時又避免了設備運行時造成連接處松動，保證設備安全穩(wěn)定運行。燃燒器3與前煙箱4、鍋爐本體5與熱交換器10以及煙囪8與后煙箱6之間采用螺栓連接。這樣便于設備的檢修、清洗及運輸。它還包括自控系統(tǒng)，包括有如下器件:a.給水進口安裝截止閥及電動流量調節(jié)閥，以調節(jié)給水的流量；b.電磁流量計量系統(tǒng)，在給水進入熱交換器之前流量控制和計量給水；c.熱水出口安裝止回閥、截止閥，以防止注井熱水倒流、控制注井熱水流量；d.流程上設管座用于安裝近程的和遠傳壓力、溫度儀表；

e.天然氣管線13上設置旋進漩渦流量計、壓力調節(jié)閥和電磁閥；f.煙囪8上設有煙溫熱電偶；g.控制盤14及控制線路，控制盤14由可編程的控制器加上觸摸屏組成，具有通用數(shù)據(jù)遠傳接口，控制盤14設置在橇座2上的板房I內。
權利要求
1.一種火筒式燃氣熱水鍋爐，它包括:鍋爐本體(5)、熱交換器(10)，其特征在于 鍋爐本體(5)與熱交換器(10)為上下分體式結構；鍋爐本體(5)為一封閉水箱,水箱內放入水為傳熱介質；它還包括:燃燒器(3)、前煙箱(4)、波形爐膽(504)、大煙管(508)、小煙管(505)、后煙箱(6)、防爆門(7)、煙囪(8)，其中:波形爐膽(504)、大煙管(508)、小煙管(505)水平地設置在鍋爐本體(5)內的下半部，并在水面以下，波形爐膽(504)的筒體后部開孔由彎頭連接大煙管(508)，大煙管(508)的出口接至前煙箱(4)內，小煙管(505)的進口接至前煙箱(4 )內，小煙管(505 )的出口接至后煙箱(6 )內，大煙管(508 )與小煙管(505 )由鍋爐本體(5)外的前煙箱(4)相連通，小煙管(505)由鍋爐本體(5)外的后煙箱(6)連通煙囪(8)，波形爐膽(504)的后端部出口連接防爆門(7);天然氣接至燃燒器(3)進行燃燒，燃燒產生的熱煙氣依次進入波形爐膽(504)、大煙管(508)、前煙箱(4)、小煙管(505)、后煙箱(6)、煙囪(8)，將鍋爐本體(5)內的水加熱產生飽和蒸汽；鍋爐本體(5)上面設有熱交換器(10)，在熱交換器(10)的底部與鍋爐本體(5)頂部之間用多個連通接管(16)接通，鍋爐本體(5)內的飽和蒸汽經連通接管(16)進入熱交換器(10);熱交換器(10)為管殼式換熱器，包括有封閉殼體，殼體內設有管束(1002)，管束(1002)為熱交換盤管；需加熱的冷水經冷水進口( 1201)進入管束(1002)，吸收飽和蒸汽冷凝后釋放的汽化潛熱，被加熱為熱水，再經熱水出口( 1202)流出，冷卻的飽和蒸汽凝結成水下落并流回鍋爐本體(5)。
2.根據(jù)權利要求1所述的火筒式燃氣熱水鍋爐，其特征在于:它還包括:板房(I)、橇座(2)、膨脹節(jié)(11)、梯子平臺(9)，采用橇裝承載方式，所述的鍋爐本體(5)、板房(I)組焊在橇座(2)上，板房(I)位于鍋爐本體(5)的前部；前煙箱(4)、后煙箱(6)分別位于鍋爐本體(5)的前、后端；煙囪(8)坐在后煙箱(6)的頂部；連通接管(16)間設有膨脹節(jié)(11) ’鍋爐本體(5 )和熱交換器(10 )側面還設有梯子平臺(9 )。
3.根據(jù)權利要求1所述的火筒式燃氣熱水鍋爐，其特征在于:它還包括:拉桿(507)、進水口(501)、爐水取樣口(503)、液位計接口(506)、排放口(502)、前管板(509)、后管板510)，鍋爐本體(5)為臥式圓筒形結構，其兩側面分別由前管板(509)和后管板(510)封口，鍋爐本體(5)內設拉桿(507)連接固定前管板(509)和后管板(510);鍋爐本體(5)側面設置帶有閥門的進水口( 501)、爐水取樣口( 503 )及液位計接口( 506 )，鍋爐本體(5 )底面設置帶有閥門的排放口(502)。
4.根據(jù)權利要求1所述的火筒式燃氣熱水鍋爐，其特征在于:它還包括:水管線(12)，熱交換器(10)內的管束(1002)的兩端分別通過水管線(12)連通冷水進口( 1201)和熱水出口(1202)，熱交換器(10)殼體的頂部設置帶有閥門的放空口(1001)和安全閥接口(1003)。
5.根據(jù)權利要求1所述的火筒式燃氣熱水鍋爐，其特征在于:它還包括鼓風機、天然氣管線(13)、天然氣入口(1301);燃燒器(3)與鼓風機為一體式結構；燃燒器(3)通過天然氣管線(13)連通天然氣入口( 1301 )，天然氣管線(13)上設有天然氣分離器，天然氣分離器設置排水口和安全閥排放口。
6.根據(jù)權利要求1所述的火筒式燃氣熱水鍋爐，其特征在于:各部件間連接方式為 鍋爐本體(5)與前煙箱(4)、后煙箱(6)、板房I之間以及本體(5)與橇座(2)之間采用焊接的連接方式；燃燒器(3)與前煙箱(4)、鍋爐本體(5)與熱交換器(10)以及煙囪(8)與后煙箱(6)之間采用螺栓連接。
7.根據(jù)權利要求1所述的火筒式燃氣熱水鍋爐，其特征在于:它還包括自控系統(tǒng)，包括有如下器件: a.給水進口安裝截止閥及電動流量調節(jié)閥， b.電磁流量計量系統(tǒng)， c.熱水出口安裝止回閥、截止閥， d.流程上設管座用于安裝近程的和遠傳壓力、溫度儀表； e.天然氣管線(13)上設置旋進漩渦流量計、壓力調節(jié)閥和電磁閥； f.煙囪(8)上設有煙溫熱電偶； g.控制盤(14)及控制線路，控制盤(14)由可編程的控制器加上觸摸屏組成，具有通用數(shù)據(jù)遠傳接口，控制盤(14)設置在橇座(2 )上的板房(I)內。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種火筒式燃氣熱水鍋爐，鍋爐本體與熱交換器為上下分體式結構；鍋爐本體為一封閉水箱，水箱內放入水為傳熱介質；波形爐膽、大煙管、小煙管水平地設置在鍋爐本體內的下半部，并在水面以下；天然氣接至燃燒器進行燃燒，燃燒產生的熱煙氣依次進入波形爐膽、大煙管、前煙箱、小煙管、后煙箱、煙囪，將鍋爐本體內的水加熱產生飽和蒸汽；鍋爐本體上面設有熱交換器，在熱交換器的底部與鍋爐本體頂部之間用多個連通接管接通。它利用鍋爐本體內飽和蒸汽凝結后放出的汽化潛熱來加熱熱交換器管束內的給水，從而避免爐管內析鹽結垢及低溫腐蝕，提高受熱面?zhèn)鳠嵝?、減少能源浪費、降低開采成本。
文檔編號F24H9/20GK103216932SQ20131016263
公開日2013年7月24日 申請日期2013年5月6日 優(yōu)先權日2013年5月6日
發(fā)明者韓建荒, 蘇廣文, 孫新利, 樊海軒, 張革, 高峰, 劉志剛, 王建和, 張曉明, 杜慶吉, 竇成秋, 孫巖, 韓玉秋, 李玉福, 李玉鋒, 李萬旭, 徐佳琦, 冷德龍 申請人:中國石油天然氣第八建設有限公司