CN109654520A - 一种新型的注汽锅炉尾部烟道系统 - Google Patents

一种新型的注汽锅炉尾部烟道系统 Download PDF

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师忠卿
白冰
李汉卿
肖刚
张乃峰
陈超
邓磊
车得福
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China Petroleum and Chemical Corp
Xian Jiaotong University
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Xian Jiaotong University
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

本发明公开了一种新型的注汽锅炉尾部烟道系统，属于注汽锅炉技术领域，该尾部烟道包括冷凝换热器、排水管、尾部弯道和烟囱；其中，该尾部弯道呈L型，且烟气出口朝上设置，与烟囱连通，冷凝换热器设置在尾部弯道的烟气入口处，且冷凝换热器下方的尾部弯道上开设有冷凝水凹槽，排水管设置在冷凝水凹槽下方，并与冷凝水凹槽连通。本发明可以充分利用锅炉的横向空间，将对流受热面所在烟道横向布置，有效降低锅炉整体高度，减小运输难度；将对流受热面所在横向烟道底部加工冷凝水凹槽，可以有效解决冷凝水的排出以及低温腐蚀问题，提高锅炉热效率与锅炉的使用寿命，具有良好的应用前景。

Description

一种新型的注汽锅炉尾部烟道系统
技术领域
本发明属于注汽锅炉技术领域，具体涉及一种新型的注汽锅炉尾部烟道系统。
背景技术
现有的油田注汽锅炉通常是卧式直流水管锅炉，其主要由辐射段、连接在辐射段尾部的过渡段、设置在过渡段上方的对流段组成。但目前的“L”型设计导致注汽锅炉整体高度过高，而采油现场往往地形复杂，无法在采用现场灵活运输及使用；另一方面，当烟气温度较低时，烟气中的水蒸气开始冷凝，如何收集并排出烟气冷凝水也是应当考虑的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型的注汽锅炉尾部烟道系统，使得尾部烟道的烟气冷凝水能够进行收集并排出，提高注汽锅炉的热效率，并减少注汽锅炉的整体高度，保证注汽锅炉在采油现场的灵活运输。
本发明采用如下技术方案来实现的：
一种新型的注汽锅炉尾部烟道系统，该尾部烟道包括冷凝换热器、排水管、尾部弯道和烟囱；其中，
该尾部弯道呈L型，且烟气出口朝上设置，与烟囱连通，冷凝换热器设置在尾部弯道的烟气入口处，且冷凝换热器下方的尾部弯道上开设有冷凝水凹槽，排水管设置在冷凝水凹槽下方，并与冷凝水凹槽连通。
本发明进一步的改进在于，尾部烟道采用横排布置。
本发明进一步的改进在于，尾部弯道的拐角处采用圆角过渡。
本发明进一步的改进在于，冷凝水凹槽的横向长度大于冷凝换热器的横向长度。
本发明进一步的改进在于，冷凝换热器的横向管排数为11～13排，其长度为1800～1900mm。
本发明进一步的改进在于，冷凝换热器在15t/h，21MPa的额定运行工况下，冷凝速率为0.5t/h，为0.14kg/s；为保证冷凝水不溢出到冷凝水凹槽之外，冷凝水凹槽两侧与水平方向的夹角α在30°～60°之间；冷凝水凹槽的高度小于等于150mm，排水管的直径在50mm～150mm之间。
本发明具有如下有益的技术效果：
本发明提供的一种新型的注汽锅炉尾部烟道系统，包括冷凝换热器、排水管和尾部弯道；其中，该尾部弯道呈L型，且烟气出口朝上设置，冷凝换热器设置在尾部弯道的烟气入口处，且冷凝换热器下方的尾部弯道上开设有冷凝水凹槽，排水管设置在冷凝水凹槽下方，并与冷凝水凹槽连通。烟气经冷凝换热器后，烟气中的水蒸气冷凝在冷凝换热管管壁上，产生冷凝水，进而通过冷凝水凹槽可以有效地收集冷凝水，提高水资源的利用率，减少锅炉热损失，从而提高对流受热面进口的水温，取代注汽锅炉给水预热器的功能，避免对流受热面的低温腐蚀。
进一步，注汽锅炉尾部烟道采用横排布置，减小了锅炉的整体高度，便于注汽锅炉的现场及异地运输。
进一步，尾部弯道采用的圆角设计，能够有效防止在烟道出口下方出现冷凝水积水。
进一步，冷凝水凹槽的横向截面面积大于冷凝换热器的横向截面面积，进而通过冷凝水凹槽可以有效收集冷凝换热器产生的冷凝水。
综上所述，本发明解决了现有注汽锅炉体积庞大、排烟温度较高的问题。本发明可以充分利用锅炉的横向空间，将对流受热面所在烟道横向布置，有效降低锅炉整体高度，减小运输难度；将对流受热面所在横向烟道底部加工冷凝水凹槽，可以有效解决冷凝水的排出以及低温腐蚀问题，提高锅炉热效率与锅炉的使用寿命，具有良好的应用前景。
附图说明
图1为本发明一种新型的注汽锅炉尾部烟道系统示意图。
附图标记说明：
1-冷凝换热器；2-冷凝水凹槽；3-排水管；4-尾部弯道；5-尾部烟道；6-烟囱。
具体实施方式
为了更清楚地理解本发明，以下结合附图对本发明做进一步的详细描述：
如图1所示，本发明提供的一种新型的注汽锅炉尾部烟道系统，该述尾部烟道5安装于对流受热面所在烟道之后，包括冷凝换热器1、冷凝水凹槽2、排水管3和尾部弯道4以及烟囱6，冷凝水凹槽2开设在尾部弯道4的烟气入口处，所述冷凝换热器1安装于冷凝水凹槽2的上方，所述排水管3安装于冷凝水凹槽2的上端。
优选的，尾部烟道5采用横排布置。且有，尾部弯道4的拐角处采用圆角过渡。
优选的，冷凝水凹槽2的横向长度大于冷凝换热器1的横向长度。
优选的，冷凝换热器1的横向管排数为11～13排，其长度为1800～1900mm，因此，冷凝水凹槽2的横向长度理论上大于1900mm。实际应用中，应根据需要取一定裕度。冷凝换热器1在15t/h，21MPa的额定运行工况下，冷凝速率为0.5t/h，为0.14kg/s；为保证冷凝水不溢出到冷凝水凹槽2之外，冷凝水凹槽2两侧与水平方向的夹角α在30°～60°之间；冷凝水凹槽2的高度小于等于150mm，排水管3的直径在50mm～150mm之间。
此外，由于尾部弯道4处已无受热面布置，因此烟囱6的高度取值较为灵活，可根据需要取任意值。
本发明所述实施方案，其核心思想是：从对流受热面出来的烟气进入冷凝换热段，与给水在冷凝换热管1内进行换热，将温度升高至水露点以上，以避免对流受热面的低温腐蚀。烟气中的水蒸气冷凝在冷凝换热管1管壁上，在重力的作用下下落至冷凝水凹槽2，并排出尾部烟道5，提高水的回收利用率，提高锅炉热效率。注汽锅炉的尾部烟道5由纵向改为横向排布具有积极意义：能够有效降低注汽锅炉的整体高度，方便注汽锅炉的油田现场运输及使用。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权力要求书确定专利保护范围。

Claims (6)

1.一种新型的注汽锅炉尾部烟道系统，其特征在于，该尾部烟道(5)包括冷凝换热器(1)、排水管(3)、尾部弯道(4)和烟囱(6)；其中，
该尾部弯道(4)呈L型，且烟气出口朝上设置，与烟囱(6)连通，冷凝换热器(1)设置在尾部弯道(4)的烟气入口处，且冷凝换热器(1)下方的尾部弯道(4)上开设有冷凝水凹槽(2)，排水管(3)设置在冷凝水凹槽(2)下方，并与冷凝水凹槽(2)连通。
2.根据权利要求1所述的一种新型的注汽锅炉尾部烟道系统，其特征在于，尾部烟道(5)采用横排布置。
3.根据权利要求1所述的一种新型的注汽锅炉尾部烟道系统，其特征在于，尾部弯道(4)的拐角处采用圆角过渡。
4.根据权利要求1所述的一种新型的注汽锅炉尾部烟道系统，其特征在于，冷凝水凹槽(2)的横向长度大于冷凝换热器(1)的横向长度。
5.根据权利要求1所述的一种新型的注汽锅炉尾部烟道系统，其特征在于，冷凝换热器(1)的横向管排数为11～13排，其长度为1800～1900mm。
6.根据权利要求1所述的一种新型的注汽锅炉尾部烟道系统，其特征在于，冷凝换热器(1)在15t/h，21MPa的额定运行工况下，冷凝速率为0.5t/h，为0.14kg/s；为保证冷凝水不溢出到冷凝水凹槽(2)之外，冷凝水凹槽(2)两侧与水平方向的夹角α在30°～60°之间；冷凝水凹槽(2)的高度小于等于150mm，排水管(3)的直径在50mm～150mm之间。
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