CN203572014U

CN203572014U - 一种撬装式注水锅炉

Info

Publication number: CN203572014U
Application number: CN201320653051.5U
Authority: CN
Inventors: 范文斌; 魏练
Original assignee: Zhangjiagang Jiangnan Boiler & Pressure Vessel Co Ltd
Current assignee: Zhangjiagang Jiangnan Boiler & Pressure Vessel Co Ltd
Priority date: 2013-10-22
Filing date: 2013-10-22
Publication date: 2014-04-30
Anticipated expiration: 2023-10-22

Abstract

本实用新型公开了一种撬装式注水锅炉，其包括炉体、炉管、燃烧器、烟囱，其中炉体包括辐射受热段和对流受热段，炉管为螺旋盘管并沿着炉体的长度方向延伸位于辐射受热段内，烟囱位于对流受热段的尾部，注水锅炉还包括位于对流受热段内的用于将注入炉管内的水或介质预加热升温的预热管、沿着对流受热段的延伸方向设置在预热管右侧并与预热管相连通的加热管、用于将加热管与炉管相连通的连通管、沿着炉体的延伸方向设置在炉体下方的撬座、以及分别用于将辐射受热段和对流受热段连接在撬座上的连接座。本实用新型不仅使得炉管在辐射段受热均匀，而且还有效地减少了炉体尾端的低温腐蚀，同时，将炉体和燃烧器整体成撬，便于运输及现场安装。

Description

一种撬装式注水锅炉

技术领域

本实用新型涉及一种撬装式注水锅炉，特别涉及一种用于油田原油热采的撬装式燃气（油）的注水锅炉。

背景技术

油田原油热采是指对地下难以开采的黏稠原油加热后再进行开采，然而，油田投入开发后，随着开采时间的增长，油层本身能量将不断地被消耗，致使油层压力不断地下降，地下原油大量脱气，粘度增加，油井产量大大减少，甚至会停喷停产，造成地下残留大量死油采不出来。

为了解决上述技术难题，通过对油层注入具有一定温度的高压热水或蒸汽，可以弥补原油采出后所造成的地下亏空，保持或提高油层压力，实现油田高产稳产，并获得较高的采收率。因此，就有了注水锅炉或注汽锅炉，同时注水锅炉或注汽锅炉也是原油热采系统中产生高压热水或蒸汽的关键设备。

目前，常用的注水锅炉和注汽锅炉的结构大致类似，主要采用与辐射类型相同方式，将燃烧器燃烧后气体对位于炉体内炉管进行加热，其炉体的加热段简称辐射受热段，且位于辐射受热段内的炉管呈蛇形水平布置，直管之间通过弯头焊接连接，环向紧贴于炉墙壁面。这种结构虽然换管维修相对简单，但炉膛内焊接接头多，同时炉管沿炉膛纵向呈蛇形水平布置，同一截面炉管内介质温度差别很大，导致炉膛受热不均匀，产生热偏差。另外这种结构布置的炉膛，辐射传热热有效系数小，辐射段布置尺寸较大，炉膛绝热材质要求高。同时，靠近排烟处的温度过低，再加上此处的介质温度也较低，两者结合，长期使用下，容易对尾部受热面产生低温腐蚀，大大降低了锅炉的使用寿命。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改进的撬装式注水锅炉，其有效利用炉膛辐射热，减小炉膛受热的热偏差，并能够有效的降低炉体尾部的低温腐蚀现象的发生，同时便于移动和锅炉的拆卸与安装。

为解决以上技术问题，本实用新型采取如下技术方案：

一种撬装式注水锅炉，其包括沿着水平方向延伸设置的炉体、设置在炉体内部的炉管、设置在炉体一端部并与炉体相通的燃烧器、设置在炉体另一端部的烟囱，特别是，炉体包括相连通的辐射受热段和对流受热段，炉管为螺旋盘管并沿着炉体的长度方向延伸位于辐射受热段内，烟囱位于对流受热段的尾部，注水锅炉还包括位于对流受热段内的用于将注入炉管内的水或介质预加热升温的预热管、沿着对流受热段的延伸方向设置在预热管右侧并与预热管相连通的加热管、用于将加热管与炉管相连通的连通管、沿着炉体的延伸方向设置在炉体下方的撬座、以及分别用于将辐射受热段和对流受热段连接在撬座上的连接座。

优选地，辐射受热段包括设置在炉管与炉体内壁之间的辐射段绝热层、以及设置在辐射受热段左右两端的辐射段前墙和辐射段后墙、以及用于将炉管固定在炉体内壁的固定件，其中炉管的出口和燃烧器口分别位于辐射段前墙上，炉管的进口位于辐射段后墙上；对流受热段包括沿着辐射段后墙延伸的并与辐射段后墙结构相同的对流受热段内壁。

进一步优选地，辐射段绝热层由轻质保温材料敷设而成，辐射段前墙由压缩的陶瓷纤维块敷设而成，辐射段后墙与对流受热段内壁均具有内层和外层，内层采用耐火混凝土制成，外层采用轻质保温材料制成，且内层形成气体通道，外层位于内层和所述炉体内壁之间。

根据本实用新型的一个具体实施和优选方面，对流受热段沿着炉体的延伸方向分为高温段和低温段，预热管位于高温段，加热管位于低温段，高温段沿着辐射受热段的排气端延伸，低温段沿着高温段的端部继续延伸并且逐渐变窄，其沿着水平方向的竖截面呈楔形，烟囱位于所述低温段的尾端，使低温段烟气流速保持均等，提高换热效率，结构布局紧凑。因此，本实用新型的注水锅炉给水按加热流程依次经过对流受热段高温段、对流受热段低温段、辐射受热段后，被加热后使用。提高了进入低温段给水的温度，避免低温段尾部低温腐蚀的发生。

优选地，预热管为单根加热管沿着对流受热段的延伸方向呈蛇形盘绕制成，加热管为螺旋翅片管，该螺旋翅片管沿着对流受热段的延伸方向呈蛇形设置。更优选地，预热管与加热管均错列分布在对流受热段内。

根据本实用新型的另一个具体实施和优选方面，燃烧器口位于辐射段前墙的中心处，炉管的出口位于燃烧器排气口的上方。便于实际的操作，并且最大化的使得自炉管内的出水温度满足实际需求。同时，螺旋盘管为无缝钢管螺旋盘绕制成。进而，螺旋盘管沿着炉体的长度方向相邻的两个螺旋管之间紧密相贴，形成膜式水冷壁结构，使得辐射传热热有效系数高。

此外，上述的辐射受热段和对流受热段通过法兰连接件固定连接。便于设备的维护和保养。

由于以上技术方案的实施，本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

本实用新型由于采用了螺旋盘管式炉膛结构，辐射段受热均匀、热膨胀性能好，同时，在对流受热段内设置了预热管和加热管，有效地减少了炉体尾端的低温腐蚀，再由，将炉体通过连接座连接在撬座上，整体成撬，便于运输及现场安装，此外，本实用新型的结构简单，实施方便，非常实用。

附图说明

下面结合附图和具体的实施方式对本实用新型做进一步详细的说明；

图1为根据本实用新型的注水锅炉的主视示意图；

图2为根据本实用新型的注水锅炉的水加热流程示意图；

其中：1、炉体；10、辐射受热段；100、辐射段绝热层；101、辐射段前墙；102、辐射段后墙；a、内层；b、外层；103、固定件；11、对流受热段；110、高温段；111、低温段；112、对流受热段内壁；2、炉管（螺旋盘管）；3、燃烧器；4、烟囱；5、预热管；6、加热管；7、连通管；8、撬座；9、连接座；12、法兰连接件。

具体实施方式

如图1和图2所示，本例提供的撬装式注水锅炉，其包括沿着水平方向延伸设置的炉体1、设置在炉体1内部的炉管2、设置在炉体1一端部并与炉体1相通的燃烧器3、设置在炉体1另一端部的烟囱4。其中炉体1包括辐射受热段10和对流受热段11，炉管2为螺旋盘管并沿着炉体1的长度方向延伸位于辐射受热段10内，烟囱4位于对流受热段11的尾部，注水锅炉还包括位于对流受热段11内的用于将注入炉管内的水或介质预加热升温的预热管5、沿着对流受热段11的延伸方向设置在预热管5右侧并与预热管5相连通的加热管6、用于将加热管6与炉管2相连通的连通管7、沿着炉体1的延伸方向设置在炉体1下方的撬座8、以及分别用于将辐射受热段10和对流受热段11连接在撬座8上的连接座9。

本例中，上述的辐射受热段10包括设置在炉管2与炉体1内壁之间的辐射段绝热层100、以及设置在辐射受热段10左右两端的辐射段前墙101和辐射段后墙102、以及用于将炉管2固定在炉体1内壁的固定件103，其中炉管2的出口和燃烧器口分别位于辐射段前墙101上，炉管2的进口位于辐射段后墙102上，进一步的，炉管2的出口位于燃烧器口的上方，继而，燃烧器口位于辐射段前墙101的中心处，从而便于实际的操作，并且最大化的使得自炉管2内的出水温度满足实际需求。同时，辐射段绝热层100由轻质保温材料敷设而成，辐射段前墙101由压缩的陶瓷纤维块敷设而成，辐射段后墙102具有内层a和外层b，其内层a采用耐火混凝土制成，外层b采用轻质保温材料制成，且内层a形成气体通道，外层b位于内层a和所述炉体1内壁之间。

上述的对流受热段11沿着炉体1的延伸方向分为高温段110和低温段111，预热管5位于高温段110，加热管6位于低温段111，高温段110沿着辐射受热段10的排气端延伸，低温段111沿着高温段110的端部继续延伸并且逐渐变窄，其沿着水平方向的竖截面呈楔形，使低温段111的烟气流速保持均等，提高换热效率，结构布局紧凑，烟囱4位于低温段111的尾端。因此，本实用新型的注水锅炉给水按加热流程依次经过对流受热段高温段110、对流受热段低温段111、辐射受热段后10，被加热后使用。提高了进入低温段111给水的温度，避免低温段111尾部低温腐蚀的发生。此外，对流受热段11还具有沿着辐射段后墙102延伸的并与辐射段后墙102结构相同的对流受热段内壁112。

再次参见图1，上述的预热管5为单根管（普通的光管）沿着对流受热段11的延伸方向呈蛇形盘绕制成，加热管6为螺旋翅片管，该螺旋翅片管沿着对流受热段11的延伸方向呈蛇形设置。更具体的，预热管5与加热管6均错列分布在对流受热段11内。

同时，本例中的螺旋盘管（也就是炉管2）为无缝钢管螺旋盘绕制成，辐射受热段10呈圆筒状，即螺旋盘管与辐射受热段10同心，螺旋盘管的外轮廓紧贴辐射受热段10内壁、内轮廓形成炉膛，同时，螺旋盘管沿着辐射受热段10的长度方向相邻的两个螺旋管之间紧密相贴，形成膜式水冷壁结构，使得辐射传热的有效系数高。

此外，本例中的辐射受热段10和对流受热段11通过法兰连接件12固定连接。便于设备的维护和保养。

综上所述，本实用新型和现有技术相比具有以下优点：

1）、采用了螺旋盘管式炉膛结构，辐射段受热均匀、热膨胀性能好、结构强度高、稳定性好，同时焊接接头少，泄漏几率较少；

2）、在炉体的尾部（本例中的对流受热段）设置了预热管和加热管，解决了炉体尾部因低温而造成的腐蚀问题，同时对流段受热面采用变截面等流速结构，换热效率高，体积小，从而减轻炉体的自重；

3）、辐射受热段和对流受热段通过法兰连接件固定连接。便于设备的维护和保养；

4）、将炉体（辐射受热段和对流受热段）采用连接座连接将燃烧设备和其他控制设备整体成撬，便于运输及现场安装。

以上对本实用新型做了详尽的描述，但本实用新型不限于上述的实施例。凡根据本实用新型的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种撬装式注水锅炉，其包括沿着水平方向延伸设置的炉体、设置在所述炉体内部的炉管、设置在所述炉体一端部并与所述炉体相通的燃烧器、设置在所述炉体另一端部的烟囱，

其特征在于：所述的炉体包括相连通的辐射受热段和对流受热段，所述的炉管为螺旋盘管并沿着炉体的长度方向延伸位于所述辐射受热段内，所述的烟囱位于所述对流受热段的尾部，所述的注水锅炉还包括位于所述对流受热段内的用于将注入所述炉管内的水或介质预加热升温的预热管、沿着所述对流受热段的延伸方向设置在所述预热管右侧并与所述预热管相连通的加热管、用于将加热管与所述炉管相连通的连通管、沿着所述炉体的延伸方向设置在炉体下方的撬座、以及分别用于将所述辐射受热段和所述对流受热段连接在所述撬座上的连接座。

2.根据权利要求1所述的撬装式注水锅炉，其特征在于：所述的辐射受热段包括设置在所述炉管与所述炉体内壁之间的辐射段绝热层、以及设置在所述辐射受热段左右两端的辐射段前墙和辐射段后墙、以及用于将所述炉管固定在所述炉体内壁的固定件，所述的炉管的出口和燃烧器口分别位于所述辐射段前墙上，所述炉管的进口位于所述辐射段后墙上；

所述的对流受热段包括沿着所述辐射段后墙延伸的并与所述辐射段后墙结构相同的对流受热段内壁。

3.根据权利要求2所述的撬装式注水锅炉，其特征在于：所述的辐射段绝热层由轻质保温材料敷设而成，所述的辐射段前墙由压缩的陶瓷纤维块敷设而成，所述的辐射段后墙与所述对流受热段内壁均具有内层和外层，内层采用耐火混凝土制成，外层采用轻质保温材料制成，且内层形成气体通道，外层位于内层和所述炉体内壁之间。

4.根据权利要求2所述的撬装式注水锅炉，其特征在于：所述的对流受热段沿着所述炉体的延伸方向分为高温段和低温段，所述的预热管位于高温段，所述的加热管位于低温段，所述的高温段沿着所述辐射受热段的排气端延伸，所述的低温段沿着所述高温段的端部继续延伸并且逐渐变窄，其沿着水平方向的竖截面呈楔形，所述的烟囱位于所述低温段的尾端。

5.根据权利要求4所述的撬装式注水锅炉，其特征在于：所述的预热管为单根加热管沿着所述对流受热段的延伸方向呈蛇形盘绕制成，所述的加热管为螺旋翅片管，所述的螺旋翅片管沿着所述对流受热段的延伸方向呈蛇形设置。

6.根据权利要求5所述的撬装式注水锅炉，其特征在于：所述的预热管与所述的加热管均错列分布在所述对流受热段内。

7.根据权利要求2所述的撬装式注水锅炉，其特征在于：所述燃烧器口位于所述辐射段前墙的中心处，所述的所述炉管的出口位于所述燃烧器口的上方。

8.根据权利要求1所述的撬装式注水锅炉，其特征在于：所述的螺旋盘管为无缝钢管螺旋盘绕制成。

9.根据权利要求8所述的撬装式注水锅炉，其特征在于：所述的螺旋盘管沿着所述炉体的长度方向相邻的两个螺旋管之间紧密相贴，形成膜式水冷壁结构。

10.根据权利要求1所述的撬装式注水锅炉，其特征在于：所述的辐射受热段和所述对流受热段通过法兰连接件固定连接。