一種撬裝式注水鍋爐的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種撬裝式注水鍋爐，其包括爐體、爐管、燃燒器、煙囪，其中爐體包括輻射受熱段和對流受熱段，爐管為螺旋盤管并沿著爐體的長度方向延伸位于輻射受熱段內(nèi)，煙囪位于對流受熱段的尾部，注水鍋爐還包括位于對流受熱段內(nèi)的用于將注入爐管內(nèi)的水或介質(zhì)預(yù)加熱升溫的預(yù)熱管、沿著對流受熱段的延伸方向設(shè)置在預(yù)熱管右側(cè)并與預(yù)熱管相連通的加熱管、用于將加熱管與爐管相連通的連通管、沿著爐體的延伸方向設(shè)置在爐體下方的撬座、以及分別用于將輻射受熱段和對流受熱段連接在撬座上的連接座。本發(fā)明不僅使得爐管在輻射段受熱均勻，而且還有效地減少了爐體尾端的低溫腐蝕，同時，將爐體和燃燒器整體成撬，便于運輸及現(xiàn)場安裝。
【專利說明】一種撬裝式注水鍋爐
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種撬裝式注水鍋爐，特別涉及一種用于油田原油熱采的撬裝式燃氣(油)的注水鍋爐。
【背景技術(shù)】
[0002]油田原油熱采是指對地下難以開采的黏稠原油加熱后再進行開采，然而，油田投入開發(fā)后，隨著開采時間的增長，油層本身能量將不斷地被消耗，致使油層壓力不斷地下降，地下原油大量脫氣，粘度增加，油井產(chǎn)量大大減少，甚至?xí)娡．a(chǎn)，造成地下殘留大量死油采不出來。
[0003]為了解決上述技術(shù)難題，通過對油層注入具有一定溫度的高壓熱水或蒸汽，可以彌補原油采出后所造成的地下虧空，保持或提高油層壓力，實現(xiàn)油田高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，并獲得較高的采收率。因此，就有了注水鍋爐或注汽鍋爐，同時注水鍋爐或注汽鍋爐也是原油熱采系統(tǒng)中產(chǎn)生高壓熱水或蒸汽的關(guān)鍵設(shè)備。
[0004]目前，常用的注水鍋爐和注汽鍋爐的結(jié)構(gòu)大致類似，主要采用與輻射類型相同方式，將燃燒器燃燒后氣體對位于爐體內(nèi)爐管進行加熱，其爐體的加熱段簡稱輻射受熱段，且位于輻射受熱段內(nèi)的爐管呈蛇形水平布置，直管之間通過彎頭焊接連接，環(huán)向緊貼于爐墻壁面。這種結(jié)構(gòu)雖然換管維修相對簡單，但爐膛內(nèi)焊接接頭多，同時爐管沿爐膛縱向呈蛇形水平布置，同一截面爐管內(nèi)介質(zhì)溫度差別很大，導(dǎo)致爐膛受熱不均勻，產(chǎn)生熱偏差。另外這種結(jié)構(gòu)布置的爐膛，輻射傳熱熱有效系數(shù)小，輻射段布置尺寸較大，爐膛絕熱材質(zhì)要求高。同時，靠近排煙處的溫度過低，再加上此處的介質(zhì)溫度也較低，兩者結(jié)合，長期使用下，容易對尾部受熱面產(chǎn)生低溫腐蝕，大大降低了鍋爐的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種改進的撬裝式注水鍋爐，其有效利用爐膛輻射熱，減小爐膛受熱的熱偏差，并能夠有效的降低爐體尾部的低溫腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，同時便于移動和鍋爐的拆卸與安裝。
[0006]為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案:
一種撬裝式注水鍋爐，其包括沿著水平方向延伸設(shè)置的爐體、設(shè)置在爐體內(nèi)部的爐管、設(shè)置在爐體一端部并與爐體相通的燃燒器、設(shè)置在爐體另一端部的煙囪，特別是，爐體包括相連通的輻射受熱段和對流受熱段，爐管為螺旋盤管并沿著爐體的長度方向延伸位于輻射受熱段內(nèi)，煙囪位于對流受熱段的尾部，注水鍋爐還包括位于對流受熱段內(nèi)的用于將注入爐管內(nèi)的水或介質(zhì)預(yù)加熱升溫的預(yù)熱管、沿著對流受熱段的延伸方向設(shè)置在預(yù)熱管右側(cè)并與預(yù)熱管相連通的加熱管、用于將加熱管與爐管相連通的連通管、沿著爐體的延伸方向設(shè)置在爐體下方的撬座、以及分別用于將輻射受熱段和對流受熱段連接在撬座上的連接座。
[0007]優(yōu)選地，輻射受熱段包括設(shè)置在爐管與爐體內(nèi)壁之間的輻射段絕熱層、以及設(shè)置在輻射受熱段左右兩端的輻射段前墻和輻射段后墻、以及用于將爐管固定在爐體內(nèi)壁的固定件，其中爐管的出口和燃燒器口分別位于輻射段前墻上，爐管的進口位于輻射段后墻上；對流受熱段包括沿著輻射段后墻延伸的并與輻射段后墻結(jié)構(gòu)相同的對流受熱段內(nèi)壁。
[0008]進一步優(yōu)選地，輻射段絕熱層由輕質(zhì)保溫材料敷設(shè)而成，輻射段前墻由壓縮的陶瓷纖維塊敷設(shè)而成，輻射段后墻與對流受熱段內(nèi)壁均具有內(nèi)層和外層，內(nèi)層采用耐火混凝土制成，外層采用輕質(zhì)保溫材料制成，且內(nèi)層形成氣體通道，外層位于內(nèi)層和所述爐體內(nèi)壁之間。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施和優(yōu)選方面，對流受熱段沿著爐體的延伸方向分為高溫段和低溫段，預(yù)熱管位于高溫段，加熱管位于低溫段，高溫段沿著輻射受熱段的排氣端延伸，低溫段沿著高溫段的端部繼續(xù)延伸并且逐漸變窄，其沿著水平方向的豎截面呈楔形，煙囪位于所述低溫段的尾端，使低溫段煙氣流速保持均等，提高換熱效率，結(jié)構(gòu)布局緊湊。因此，本發(fā)明的注水鍋爐給水按加熱流程依次經(jīng)過對流受熱段高溫段、對流受熱段低溫段、輻射受熱段后，被加熱后使用。提高了進入低溫段給水的溫度，避免低溫段尾部低溫腐蝕的發(fā)生。
[0010]優(yōu)選地，預(yù)熱管為單根加熱管沿著對流受熱段的延伸方向呈蛇形盤繞制成，加熱管為螺旋翅片管，該螺旋翅片管沿著對流受熱段的延伸方向呈蛇形設(shè)置。更優(yōu)選地，預(yù)熱管與加熱管均錯列分布在對流受熱段內(nèi)。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的另一個具體實施和優(yōu)選方面，燃燒器口位于輻射段前墻的中心處，爐管的出口位于燃燒器排氣口的上方。便于實際的操作，并且最大化的使得自爐管內(nèi)的出水溫度滿足實際需求。同時，螺旋盤管為無縫鋼管螺旋盤繞制成。進而，螺旋盤管沿著爐體的長度方向相鄰的兩個螺旋管之間緊密相貼，形成膜式水冷壁結(jié)構(gòu)，使得輻射傳熱熱有效系數(shù)高。
[0012]此外，上述的輻射受熱段和對流受熱段通過法蘭連接件固定連接。便于設(shè)備的維護和保養(yǎng)。
[0013]由于以上技術(shù)方案的實施，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點:
本發(fā)明由于采用了螺旋盤管式爐膛結(jié)構(gòu)，輻射段受熱均勻、熱膨脹性能好，同時，在對流受熱段內(nèi)設(shè)置了預(yù)熱管和加熱管，有效地減少了爐體尾端的低溫腐蝕，再由，將爐體通過連接座連接在撬座上，整體成撬，便于運輸及現(xiàn)場安裝，此外，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡單，實施方便，非常實用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖和具體的實施方式對本發(fā)明做進一步詳細的說明；
圖1為根據(jù)本發(fā)明的注水鍋爐的主視示意圖；
圖2為根據(jù)本發(fā)明的注水鍋爐的水加熱流程示意圖；
其中:1、爐體；10、輻射受熱段；100、輻射段絕熱層；101、輻射段前墻；102、輻射段后墻；a、內(nèi)層；b、外層；103、固定件；11、對流受熱段；110、高溫段；111、低溫段；112、對流受熱段內(nèi)壁；2、爐管(螺旋盤管)；3、燃燒器；4、煙囪；5、預(yù)熱管；6、加熱管；7、連通管；8、撬座；
9、連接座；12、法蘭連接件。
【具體實施方式】[0015]如圖1和圖2所示，本例提供的撬裝式注水鍋爐，其包括沿著水平方向延伸設(shè)置的爐體1、設(shè)置在爐體I內(nèi)部的爐管2、設(shè)置在爐體I 一端部并與爐體I相通的燃燒器3、設(shè)置在爐體I另一端部的煙囪4。其中爐體I包括輻射受熱段10和對流受熱段11，爐管2為螺旋盤管并沿著爐體I的長度方向延伸位于輻射受熱段10內(nèi)，煙囪4位于對流受熱段11的尾部，注水鍋爐還包括位于對流受熱段11內(nèi)的用于將注入爐管內(nèi)的水或介質(zhì)預(yù)加熱升溫的預(yù)熱管5、沿著對流受熱段11的延伸方向設(shè)置在預(yù)熱管5右側(cè)并與預(yù)熱管5相連通的加熱管6、用于將加熱管6與爐管2相連通的連通管7、沿著爐體I的延伸方向設(shè)置在爐體I下方的撬座8、以及分別用于將輻射受熱段10和對流受熱段11連接在撬座8上的連接座9。
[0016]本例中，上述的輻射受熱段10包括設(shè)置在爐管2與爐體I內(nèi)壁之間的輻射段絕熱層100、以及設(shè)置在輻射受熱段10左右兩端的輻射段前墻101和輻射段后墻102、以及用于將爐管2固定在爐體I內(nèi)壁的固定件103，其中爐管2的出口和燃燒器口分別位于輻射段前墻101上，爐管2的進口位于輻射段后墻102上，進一步的，爐管2的出口位于燃燒器口的上方，繼而，燃燒器口位于輻射段前墻101的中心處，從而便于實際的操作，并且最大化的使得自爐管2內(nèi)的出水溫度滿足實際需求。同時，輻射段絕熱層100由輕質(zhì)保溫材料敷設(shè)而成，輻射段前墻101由壓縮的陶瓷纖維塊敷設(shè)而成，輻射段后墻102具有內(nèi)層a和外層b，其內(nèi)層a采用耐火混凝土制成，外層b采用輕質(zhì)保溫材料制成，且內(nèi)層a形成氣體通道，外層b位于內(nèi)層a和所述爐體I內(nèi)壁之間。
[0017]上述的對流受熱段11沿著爐體I的延伸方向分為高溫段110和低溫段111，預(yù)熱管5位于高溫段110，加熱管6位于低溫段111，高溫段110沿著輻射受熱段10的排氣端延伸，低溫段111沿著高溫段110的端部繼續(xù)延伸并且逐漸變窄，其沿著水平方向的豎截面呈楔形，使低溫段111的煙氣流速保持均等，提高換熱效率，結(jié)構(gòu)布局緊湊，煙囪4位于低溫段111的尾端。因此，本發(fā)明的注水鍋爐給水按加熱流程依次經(jīng)過對流受熱段高溫段110、對流受熱段低溫段111、輻射受熱段后10，被加熱后使用。提高了進入低溫段111給水的溫度，避免低溫段111尾部低溫腐蝕的發(fā)生。此外，對流受熱段11還具有沿著輻射段后墻102延伸的并與輻射段后墻102結(jié)構(gòu)相同的對流受熱段內(nèi)壁112。
[0018]再次參見圖1，上述的預(yù)熱管5為單根管(普通的光管)沿著對流受熱段11的延伸方向呈蛇形盤繞制成，加熱管6為螺旋翅片管，該螺旋翅片管沿著對流受熱段11的延伸方向呈蛇形設(shè)置。更具體的，預(yù)熱管5與加熱管6均錯列分布在對流受熱段11內(nèi)。
[0019]同時，本例中的螺旋盤管(也就是爐管2)為無縫鋼管螺旋盤繞制成，輻射受熱段10呈圓筒狀，即螺旋盤管與輻射受熱段10同心，螺旋盤管的外輪廓緊貼輻射受熱段10內(nèi)壁、內(nèi)輪廓形成爐膛，同時，螺旋盤管沿著輻射受熱段10的長度方向相鄰的兩個螺旋管之間緊密相貼，形成膜式水冷壁結(jié)構(gòu)，使得輻射傳熱的有效系數(shù)高。
[0020]此外，本例中的輻射受熱段10和對流受熱段11通過法蘭連接件12固定連接。便于設(shè)備的維護和保養(yǎng)。
[0021]綜上所述，本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:
1)、采用了螺旋盤管式爐膛結(jié)構(gòu)，輻射段受熱均勻、熱膨脹性能好、結(jié)構(gòu)強度高、穩(wěn)定性好，同時焊接接頭少，泄漏幾率較少；
2)、在爐體的尾部(本例中的對流受熱段)設(shè)置了預(yù)熱管和加熱管，解決了爐體尾部因低溫而造成的腐蝕問題，同時對流段受熱面采用變截面等流速結(jié)構(gòu)，換熱效率高，體積小，從而減輕爐體的自重；
3)、輻射受熱段和對流受熱段通過法蘭連接件固定連接。便于設(shè)備的維護和保養(yǎng)；
4)、將爐體(輻射受熱段和對流受熱段)采用連接座連接將燃燒設(shè)備和其他控制設(shè)備整體成撬，便于運輸及現(xiàn)場安裝。
[0022]以上對本發(fā)明做了詳盡的描述，但本發(fā)明不限于上述的實施例。凡根據(jù)本發(fā)明的精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種撬裝式注水鍋爐，其包括沿著水平方向延伸設(shè)置的爐體、設(shè)置在所述爐體內(nèi)部的爐管、設(shè)置在所述爐體一端部并與所述爐體相通的燃燒器、設(shè)置在所述爐體另一端部的煙囪， 其特征在于:所述的爐體包括相連通的輻射受熱段和對流受熱段，所述的爐管為螺旋盤管并沿著爐體的長度方向延伸位于所述輻射受熱段內(nèi)，所述的煙囪位于所述對流受熱段的尾部，所述的注水鍋爐還包括位于所述對流受熱段內(nèi)的用于將注入所述爐管內(nèi)的水或介質(zhì)預(yù)加熱升溫的預(yù)熱管、沿著所述對流受熱段的延伸方向設(shè)置在所述預(yù)熱管右側(cè)并與所述預(yù)熱管相連通的加熱管、用于將加熱管與所述爐管相連通的連通管、沿著所述爐體的延伸方向設(shè)置在爐體下方的撬座、以及分別用于將所述輻射受熱段和所述對流受熱段連接在所述撬座上的連接座。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的撬裝式注水鍋爐，其特征在于:所述的輻射受熱段包括設(shè)置在所述爐管與所述爐體內(nèi)壁之間的輻射段絕熱層、以及設(shè)置在所述輻射受熱段左右兩端的輻射段前墻和輻射段后墻、以及用于將所述爐管固定在所述爐體內(nèi)壁的固定件，所述的爐管的出口和燃燒器口分別位于所述輻射段前墻上，所述爐管的進口位于所述輻射段后墻上； 所述的對流受熱段包括沿著所述輻射段后墻延伸的并與所述輻射段后墻結(jié)構(gòu)相同的對流受:熱段內(nèi)壁。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的撬裝式注水鍋爐，其特征在于:所述的輻射段絕熱層由輕質(zhì)保溫材料敷設(shè)而成，所述的輻射段前墻由壓縮的陶瓷纖維塊敷設(shè)而成，所述的輻射段后墻與所述對流受熱段內(nèi)壁均具有內(nèi)層和外層，內(nèi)層采用耐火混凝土制成，外層采用輕質(zhì)保溫材料制成，且內(nèi)層形成氣體通道，外層位于內(nèi)層和所述爐體內(nèi)壁之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的撬裝式注水鍋爐，其特征在于:所述的對流受熱段沿著所述爐體的延伸方向分為高溫段和低溫段，所述的預(yù)熱管位于高溫段，所述的加熱管位于低溫段，所述的高溫段沿著所述輻射受熱段的排氣端延伸，所述的低溫段沿著所述高溫段的端部繼續(xù)延伸并且逐漸變窄，其沿著水平方向的豎截面呈楔形，所述的煙囪位于所述低溫段的尾端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的撬裝式注水鍋爐，其特征在于:所述的預(yù)熱管為單根加熱管沿著所述對流受熱段的延伸方向呈蛇形盤繞制成，所述的加熱管為螺旋翅片管，所述的螺旋翅片管沿著所述對流受熱段的延伸方向呈蛇形設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的撬裝式注水鍋爐，其特征在于:所述的預(yù)熱管與所述的加熱管均錯列分布在所述對流受熱段內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的撬裝式注水鍋爐，其特征在于:所述燃燒器口位于所述輻射段前墻的中心處，所述的所述爐管的出口位于所述燃燒器口的上方。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的撬裝式注水鍋爐，其特征在于:所述的螺旋盤管為無縫鋼管螺旋盤繞制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的撬裝式注水鍋爐，其特征在于:所述的螺旋盤管沿著所述爐體的長度方向相鄰的兩個螺旋管之間緊密相貼，形成膜式水冷壁結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的撬裝式注水鍋爐，其特征在于:所述的輻射受熱段和所述對流受熱段通過法蘭連接件固定連接。
【文檔編號】F24H1/08GK103512190SQ201310500786
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月22日
【發(fā)明者】范文斌, 魏練 申請人:張家港市江南鍋爐壓力容器有限公司