CN205227268U - 一种车载式轻型高干度蒸汽发生器 - Google Patents
一种车载式轻型高干度蒸汽发生器 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型为一种车载式轻型高干度蒸汽发生器，包括烟气系统、水路系统，所述烟气系统包括燃烧器、辐射区、热交互塔,所述辐射区为封闭空间，其一侧与所述的燃烧器相连，另一侧与所述热交互塔形成内部相连通的一体空腔，所述热交互塔顶部设置有烟囱；所述水路系统包括水泵、对流段换热器、套管式换热器、蒸发段换热器，辐射段换热器，汽水分离器，所述辐射段换热器设置于所述辐射区内，所述蒸发段换热器、对流段换热器设置与所述热交互塔内；通过烟气系统对水路系统内的水加热气化后得到蒸汽。辐射区采用轻质的保温结构，减少了散热损失，减轻了设备重量，能够承受运输过程中的机械振动。解决了发生器设计过重、干度低的技术问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种车载式轻型高干度蒸汽发生器。
背景技术
蒸汽发生器也称为油田注汽锅炉，可以分为固定式和车载式两大类。车载式蒸汽发生器使用方便，能够减少油田地面建设的工作量并减少管线输送的热量损失。但是车载式发生器由于发生器主体重量大的缘故，限制了发生器的设计。
另外，目前车载式蒸汽发生器的最大设计干度为80％，极大的制约了稠油和超稠油的开采。提高锅炉出口蒸汽干度，不但可以有效的增加原油的采收率，降低能源消耗，也可以取得很好的经济效益。所以亟需一种车载式轻型高干度蒸汽发生器，来解决发生器设计过重、干度低的技术问题。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种车载式轻型高干度蒸汽发生器，来解决发生器设计过重、干度低的技术问题。
本实用新型采用以下的技术方案：
一种车载式轻型高干度蒸汽发生器，包括拖车、烟气系统、水路系统，所述的烟气系统包括燃烧器、辐射段炉体(4)、过渡段炉体、对流段炉体、烟筒(7)，所述的蒸汽发生器安装在所述的拖车(15)上；所述水路系统包括水泵(8)、对流段换热器(6)、套管式水-水换热器(9)、辐射段换热器(3)，汽水分离器(12)，所述辐射段换热器(3)设置于所述辐射段炉体(4)内，所述对流段换热器(6)设置于所述对流段炉体内；所述的烟气系统还包括蒸发段炉体，其设置在过渡段炉体的上方，对流段炉体的下方；
所述水路系统还包括蒸发段换热器(5)，所述蒸发段换热器(5)设置于蒸发段炉体；
所述套管式水-水换热器(9)分为外套管进口a，外套管出口b，内套管进口c，内套管出口d；
所述水路系统由所述水泵(8)分出两条支路管道，其中第一条支路通过所述对流段换热器(6)进入所述套管式水-水换热器(9)的所述内套管进口c并由所述内套管出口d进入所述辐射段换热器(3)，流出后再通过所述蒸发段换热器(5)底端进入从上端流出并进入所述汽水分离器(12)，所述汽水分离器(12)另一端设置有蒸汽出口(17)；
其中第二条支路进入所述套管式水-水换热器(9)的外套管进口a，由所述外套管出口b流出通过管道汇入所述水泵(8)与所述对流段换热器(6)之间的水路管道，与上述第一条支路的水流一并流入所述对流段换热器(6)。
所述辐射段炉体(4)为卧置的筒形，所述辐射段换热器(3)的盘管沿所述辐射段炉体(4)内周圈蛇形前后往复排布，所述辐射段炉体(4)的内壁上铺设有炉衬(10)；所述炉衬由保温材料复合而成，炉衬(10)位于所述辐射段炉体(4)筒形底部覆盖周圈5％的区域为耐火混凝土层(101)，其余覆盖周圈95％的区域为硅酸铝纤维毯层(102)，所述耐火混凝土层(101)由所述辐射区(4)内壁向内部依次铺设高温粘结剂(103)、硅酸铝纤维毯(104)形成的薄壁层，以及耐火混凝土(105)形成的厚壁层，该厚壁层内部固定有保温钉(106)；
所述硅酸铝纤维毯层(102)由所述辐射段炉体(4)内壁向内分别铺设有粘结剂(103)、硅酸铝纤维毯(104)形成的薄壁层，以及通过硅酸铝纤维毯(104)折叠而成的厚壁层，该厚壁层通过保温钉(106)、拉筋(107)、穿杆(108)、陶瓷帽(109)固定；
所述的硅酸铝纤维毯(104)沿内壁厚度方向上下往复折叠而成厚壁层，所述拉筋(107)其一端与炉体内壁焊接固定并沿所述辐射段炉体(4)周圈排布，另一端带有弯勾，该弯勾焊接在所述穿杆(108)端头上固定，所述穿杆(108)形成沿所述辐射段炉体(4)周圈内首尾搭接的环形框架，所述环形框架沿所述辐射段炉体(4)长度方向设置多组形成厚壁层固定框架，该框架内铺设所述的厚壁层，一端设置有陶瓷帽(109)的螺栓向内穿过厚壁层与所述穿杆(108)固定。
所述汽水分离器(12)出口分为蒸汽出口(17)、扩容罐(11)两条支路。
所述水泵(8)进水口接入软化水。
对流段换热器(6)、套管式水-水换热器(9)、蒸发段换热器(5)、辐射段换热器(3)均为管式换热器。
所述耐火混凝土(110)由耐火水泥，大、中、小三种骨料混合而成。
所述拉筋网、穿杆(108)、拉筋(107)、所述陶瓷帽(109)的螺栓均为不锈钢材质。
本实用新型的优点如下：
1.蒸发段炉体内汽水混合物采用顺流换热方式从烟气吸收热量。即烟气与水路均自下而上，从而达到吸收热量的汽水混合介质可以在蒸发段出口产生干度为90％的饱和蒸汽。蒸发段换热器从辐射段(承受高强度辐射热)转移到蒸发段，安全性更高。
2.辐射区采用轻质的保温结构，减少了散热损失，减轻了设备重量，能够承受运输过程中的机械振动。耐火混凝土吸水性较差，可以有效的排除炉内积水，消除保温材料因吸收积水而腐蚀筒体钢制外壳，延长使用寿命。采用耐火混凝土的硬度较好，可以适应检修人员的踩踏而不损坏。
3.采用硅酸铝纤维复合结构与耐火混凝土相搭配的结构，与传统的绝热保温材料相比，硅酸铝纤维毯炉衬比传统的隔热砖衬轻90％以上，可大大减轻锅炉钢结构负荷。而且能实现锅炉结构轻型化。炉体重量的减少，有利于车载式拖车的设计并降低其设计成本，也有利于提高额定蒸发量。
4.炉衬中硅酸铝纤维毯形成的层结构，疏密度可根据需要调整，用耐高温抗腐蚀、绝热效果好的陶瓷帽固定于炉体的内层，使之稳定、牢固并具有极强的抗颠簸震动能力，延长炉体使用寿命。
附图说明：
图1为本实用新型整体结构侧视图的示意图；
图2为本实用新型辐射区及辐射段换热器内部结构示意图；
图3为本实用新型辐射区侧视图结构示意图；
图4为本实用新型辐射区炉衬结构示意图；
图5为本实用新型耐火混凝土层结构示意图；
图6为本实用新型硅酸铝纤维毯层结构示意图；
图7为本实用新型流程结构示意图；
图8为本实用新型蒸发段换热器侧视图内部结构示意图；
图9为本实用新型蒸发段换热器俯视图内部结构示意图；
图10为本实用新型对流段换热器侧视图内部结构示意图；
图11为本实用新型对流段换热器俯视图内部结构示意图；
图12为本实用新型套管式水-水换热器内部结构示意图；
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步说明。
以下实施例仅是为清楚说明本实用新型所作的举例，而并非对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在下述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动，而这些属于本实用新型精神所引出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。
一种车载式轻型高干度蒸汽发生器，包括拖车、烟气系统、水路系统，所述的烟气系统包括燃烧器、辐射段炉体4、过渡段炉体、对流段炉体、烟筒7，所述的蒸汽发生器安装在所述的拖车15上；所述水路系统包括水泵8、对流段换热器6、套管式水-水换热器9、辐射段换热器3，汽水分离器12，所述辐射段换热器3设置于所述辐射段炉体4内，所述对流段换热器6设置于所述对流段炉体内；所述的烟气系统还包括蒸发段炉体，其设置在过渡段炉体的上方，对流段炉体的下方；
所述水路系统还包括蒸发段换热器5，所述蒸发段换热器5设置于蒸发段炉体；
所述套管式水-水换热器9分为外套管进口a，外套管出口b，内套管进口c，内套管出口d；
所述水路系统由所述水泵8分出两条支路管道，其中第一条支路通过所述对流段换热器6进入所述套管式水-水换热器9的所述内套管进口c并由所述内套管出口d进入所述辐射段换热器3，流出后再通过所述蒸发段换热器5底端进入从上端流出并进入所述汽水分离器12，所述汽水分离器12另一端设置有蒸汽出口17；
其中第二条支路进入所述套管式水-水换热器9的外套管进口a，由所述外套管出口b流出通过管道汇入所述水泵8与所述对流段换热器6之间的水路管道，与上述第一条支路的水流一并流入所述对流段换热器6。
所述辐射段炉体4为卧置的筒形，所述辐射段换热器3的盘管沿所述辐射段炉体4内周圈蛇形前后往复排布，所述辐射段炉体4的内壁上铺设有炉衬10；所述炉衬由保温材料复合而成，炉衬10位于所述辐射段炉体4筒形底部覆盖周圈5％的区域为耐火混凝土层101，其余覆盖周圈95％的区域为硅酸铝纤维毯层102，所述耐火混凝土层101由所述辐射区4内壁向内部依次铺设高温粘结剂103、硅酸铝纤维毯104形成的薄壁层，以及耐火混凝土105形成的厚壁层，该厚壁层内部固定有保温钉106；
所述硅酸铝纤维毯层102由所述辐射段炉体4内壁向内分别铺设有粘结剂103、硅酸铝纤维毯104形成的薄壁层，以及通过硅酸铝纤维毯104折叠而成的厚壁层，该厚壁层通过保温钉106、拉筋107、穿杆108、陶瓷帽109固定；
所述的硅酸铝纤维毯104沿内壁厚度方向上下往复折叠而成厚壁层，所述拉筋107其一端与炉体内壁焊接固定并沿所述辐射段炉体4周圈排布，另一端带有弯勾，该弯勾焊接在所述穿杆108端头上固定，所述穿杆108形成沿所述辐射段炉体4周圈内首尾搭接的环形框架，所述环形框架沿所述辐射段炉体4长度方向设置多组形成厚壁层固定框架，该框架内铺设所述的厚壁层，一端设置有陶瓷帽109的螺栓向内穿过厚壁层与所述穿杆108固定。
所述汽水分离器12出口分为蒸汽出口17、扩容罐11两条支路。
所述水泵8进水口接入软化水。
对流段换热器6、套管式水-水换热器9、蒸发段换热器5、辐射段换热器3均为管式换热器。
所述耐火混凝土110由耐火水泥，大、中、小三种骨料混合而成。
所述拉筋网、穿杆108、拉筋107、所述陶瓷帽109的螺栓均为不锈钢材质。
其具体工作流程如下：
所述的燃烧器1燃烧后的烟气依次进入所述辐射段炉体4、过渡段炉体、对流段炉体、烟筒7最后排出系统内；
通过所述水泵8将软化水打入系统内并给其加压。水通过管道进入所述套管式水-水换热器9的外套管进口，另一部分进入所述的对流段换热器6，在炉体内进行加热，然后流入所述套管式水-水换热器9的内套管给外套管的水进行加热，而其出来的水又进入辐射段换热器3被烟气加热而后，流入所述蒸发段换热器5在炉体内再次被烟气加热，最后流出炉体在汽水分离器下将蒸汽分离，此时的蒸汽出口为封闭状态。原因在于刚启动的设备内生产的蒸汽并不符合要求，被排入所述扩容罐11分流，当其内部生产的蒸汽逐渐符合要求时，关闭所述扩容罐11，打开所述蒸汽出口17从而得到最终生产的蒸汽。
所述蒸发段换热器5的设置可以使设备出口的干度由原常规设计的80％，提高到90％，有效的提高原油的采收率。
所述硅酸铝纤维毯与相邻硅酸铝纤维毯错缝排列布置。所述耐火混凝土105由耐火水泥和大、中、小三种骨料配比而成。由于吸水性较差，可以有效的排除炉内积水，消除保温材料因吸收积水而腐蚀筒体钢制外壳，延长使用寿命。另外，由于底部采用耐火混凝土的硬度较好，可以适应检修人员的踩踏而不损坏。
所述蒸发段换热器5内汽水混合物从烟气吸收热量。吸收热量的汽水混合介质可以在蒸发段出口产生干度为90％的饱和蒸汽。
所述陶瓷帽109用于紧固其螺栓。
Claims (7)
1.一种车载式轻型高干度蒸汽发生器，包括拖车、烟气系统、水路系统，所述的烟气系统包括燃烧器、辐射段炉体(4)、过渡段炉体、对流段炉体、烟筒(7)，所述的蒸汽发生器安装在所述的拖车(15)上；所述水路系统包括水泵(8)、对流段换热器(6)、套管式水-水换热器(9)、辐射段换热器(3)，汽水分离器(12)，所述辐射段换热器(3)设置于所述辐射段炉体(4)内，所述对流段换热器(6)设置于所述对流段炉体内；其特征在于：所述的烟气系统还包括蒸发段炉体，其设置在过渡段炉体的上方，对流段炉体的下方；
所述水路系统还包括蒸发段换热器(5)，所述蒸发段换热器(5)设置于蒸发段炉体；
所述套管式水-水换热器(9)分为外套管进口a，外套管出口b，内套管进口c，内套管出口d；
所述水路系统由所述水泵(8)分出两条支路管道，其中第一条支路通过所述对流段换热器(6)进入所述套管式水-水换热器(9)的所述内套管进口c并由所述内套管出口d进入所述辐射段换热器(3)，流出后再通过所述蒸发段换热器(5)底端进入从上端流出并进入所述汽水分离器(12)，所述汽水分离器(12)另一端设置有蒸汽出口(17)；
其中第二条支路进入所述套管式水-水换热器(9)的外套管进口a，由所述外套管出口b流出通过管道汇入所述水泵(8)与所述对流段换热器(6)之间的水路管道，与上述第一条支路的水流一并流入所述对流段换热器(6)。
2.根据权利要求1所述的一种车载式轻型高干度蒸汽发生器，其特征在于：所述辐射段炉体(4)为卧置的筒形，所述辐射段换热器(3)的盘管沿所述辐射段炉体(4)内周圈蛇形前后往复排布，所述辐射段炉体(4)的内壁上铺设有炉衬(10)；所述炉衬由保温材料复合而成，炉衬(10)位于所述辐射段炉体(4)筒形底部覆盖周圈5％的区域为耐火混凝土层(101)，其余覆盖周圈95％的区域为硅酸铝纤维毯层(102)，所述耐火混凝土层(101)由所述辐射区(4)内壁向内部依次铺设高温粘结剂(103)、硅酸铝纤维毯(104)形成的薄壁层，以及耐火混凝土(105)形成的厚壁层，该厚壁层内部固定有保温钉(106)；
所述硅酸铝纤维毯层(102)由所述辐射段炉体(4)内壁向内分别铺设有粘结剂(103)、硅酸铝纤维毯(104)形成的薄壁层，以及通过硅酸铝纤维毯(104)折叠而成的厚壁层，该厚壁层通过保温钉(106)、拉筋(107)、穿杆(108)、陶瓷帽(109)固定；
所述的硅酸铝纤维毯(104)沿内壁厚度方向上下往复折叠而成厚壁层，所述拉筋(107)其一端与炉体内壁焊接固定并沿所述辐射段炉体(4)周圈排布，另一端带有弯勾，该弯勾焊接在所述穿杆(108)端头上固定，所述穿杆(108)形成沿所述辐射段炉体(4)周圈内首尾搭接的环形框架，所述环形框架沿所述辐射段炉体(4)长度方向设置多组形成厚壁层固定框架，该框架内铺设所述的厚壁层，一端设置有陶瓷帽(109)的螺栓向内穿过厚壁层与所述穿杆(108)固定。
3.根据权利要求1所述的一种车载式轻型高干度蒸汽发生器，其特征在于：所述汽水分离器(12)出口分为蒸汽出口(17)、扩容罐(11)两条支路。
4.根据权利要求1所述的一种车载式轻型高干度蒸汽发生器，其特征在于：所述水泵(8)进水口接入软化水。
5.根据权利要求1所述的一种车载式轻型高干度蒸汽发生器，其特征在于：对流段换热器(6)、套管式水-水换热器(9)、蒸发段换热器(5)、辐射段换热器(3)均为管式换热器。
6.根据权利要求2所述的一种车载式轻型高干度蒸汽发生器，其特征在于：所述耐火混凝土(110)由耐火水泥，大、中、小三种骨料混合而成。
7.根据权利要求2所述的一种车载式轻型高干度蒸汽发生器，其特征在于：所述拉筋网、穿杆(108)、拉筋(107)、所述陶瓷帽(109)的螺栓均为不锈钢材质。
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| CN201520906807.1U CN205227268U (zh) | 2015-11-12 | 2015-11-12 | 一种车载式轻型高干度蒸汽发生器 |
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| CN201520906807.1U CN205227268U (zh) | 2015-11-12 | 2015-11-12 | 一种车载式轻型高干度蒸汽发生器 |
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| CN201520906807.1U Active CN205227268U (zh) | 2015-11-12 | 2015-11-12 | 一种车载式轻型高干度蒸汽发生器 |
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| CN (1) | CN205227268U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109442367A (zh) * | 2018-11-23 | 2019-03-08 | 中国石油天然气第八建设有限公司 | 车载式直流蒸汽发生器 |
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2015
- 2015-11-12 CN CN201520906807.1U patent/CN205227268U/zh active Active
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| CN109442367A (zh) * | 2018-11-23 | 2019-03-08 | 中国石油天然气第八建设有限公司 | 车载式直流蒸汽发生器 |
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