专利名称：蒸发量为15吨的车载式蒸汽发生器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石油行业热力开采设备，特别涉及蒸汽发生器。
背景技术：
蒸汽发生器也称为注汽锅炉，主要由三大段、三大系统、三大辅机组成。三大段即辐射段、对流段、过渡段；三大系统即水汽系统、燃烧系统、自控系统；三大辅机即高压给水泵、燃烧器及鼓风机。
蒸汽发生器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。随着我国稠油开采的不断深入，油田对蒸汽发生器的需要越来越多样化，根据不同开采需要，在额定蒸发量上、压力等级上提出了多样化的要求。
目前车载式蒸汽发生器的最大额定蒸发量是11.2t/h，远低于固定式蒸汽发生器的额定蒸发量，车载式蒸汽发生器中起保温作用的炉衬由重质耐火材料组成，重量大，厚度大，受拖车载重量的限制，炉体无法做的很大，而且在运输过程中受振动时，重质耐火材料容易脱落，这些因素都限制了车载式蒸汽发生器进一步大型化，进一步提高额定蒸发量。
实用新型内容为解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种蒸发量为15吨的车载式蒸汽发生器，采用全新的保温结构，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，额定蒸发量显著提高，可以达到15t/h。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案 一种蒸发量为15吨的车载式蒸汽发生器，包括辐射段炉体、过渡段炉体、对流段炉体，该三段炉体都安装在拖车上，辐射段炉体为圆筒形，辐射段炉体内布置有辐射段管束，辐射段管束由纵向蛇形排布的单回程直管构成，对流段炉体为方箱形状，对流段炉体内布置有对流段管束，对流段管束由横向三角形错列排布的单回程直管构成，过渡段炉体设置在对流段炉体的下方，过渡段炉体是弯头形状；其特征是 辐射段炉体、过渡段炉体的内壁敷设有起保温作用的炉衬，炉衬由六层保温材料复合而成，其中第一、第二层保温材料为普通型硅酸铝纤维毯，第三、第四层保温材料为标准型硅酸铝纤维毯，第五、第六层保温材料为高纯型硅酸铝纤维毯，相邻的保温材料之间通过耐高温粘合剂粘接在一起，第一层保温材料与炉体内壁之间通过耐高温粘合剂粘接在一起，在第四、第五层保温材料之间设置有不锈钢拉筋网，该不锈钢拉筋网的外侧间隔地设置有多根不锈钢锚固杆，每根不锈钢锚固杆的内端带有弯勾，弯勾焊接在不锈钢拉筋网上，不锈钢锚固杆的外端贯穿所述第一、第二、第三、第四层保温材料后与炉体内壁焊接在一起，不锈钢拉筋网的内侧间隔地设置有多根不锈钢螺栓，每根不锈钢螺栓的外端与不锈钢拉筋网焊接在一起，每根不锈钢螺栓的内端贯穿所述第五、第六层保温材料后以陶瓷螺帽紧固。
所述第一层保温材料与第二层保温材料错缝排列；所述第二层保温材料与第三层保温材料错缝排列；所述第三层保温材料与第四层保温材料错缝排列；所述第四层保温材料与第五层保温材料错缝排列；所述第五层保温材料与第六层保温材料错缝排列。
所述第六层保温材料的内表面敷设有高温远红外线辐射涂料层。
本实用新型有以下积极有益效果 炉衬采用硅酸铝纤维复合结构，与传统的绝热保温材料相比，它具有以下优势。
低容重硅酸铝纤维毯炉衬比传统的隔热砖炉衬轻75％以上，可大大减轻锅炉钢结构负荷，延长炉体使用寿命。全纤维炉衬重量轻、厚度薄，易实现炉体结构轻型化、大型化，有利于车载，也有利于提高额定蒸发量。
低热容量硅酸铝纤维毯的热容量仅为粘土质耐火砖的1/9，低热容量意味着窑炉在往复操作中吸收的热量少，同时升温的速度加快。大大减少了炉温操作控制中的能耗，尤其对间断式操作的加热炉能起到显著的节能效果。
低导热率硅酸铝纤维毯导热系数小，约为粘土质耐火砖的1/8，绝热效果显著。硅酸铝纤维毯交错平铺的结构，使蒸汽发生器外表面温度降低至55℃±5℃，而目前采用其它保温结构的蒸汽发生器外表面温度都在80℃以上。
抗机械震动纤维毯或毡具有柔性和弹性，而且不易破损，用耐高温防腐的不锈钢做成锚固杆，焊于炉体内壁上。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最后一层，使之稳定、牢固并具有极强的抗颠簸震动能力，炉衬整体在路途运输时受冲击或受振动也不会损坏。
图1是本实用新型一实施例的结构示意图。
图2是图1中辐射段炉体的结构示意图。
图3是图2的A-A剖视图。
图4是图1中过渡段炉体的结构示意图。
图5是图3的B局部放大图。
图6是图4的C局部放大图。
图7是图1中对流段炉体的结构示意图。
图8是图7的D局部放大图。
具体实施方式
图中标号 1第一层保温材料2第二层保温材料 3第三层保温材料4第四层保温材料 5第五层保温材料6第六层保温材料 7辐射段炉体8过渡段炉体 9对流段炉体 10拖车 11不锈钢拉筋网 12不锈钢锚固杆 13弯勾 14不锈钢螺栓15陶瓷螺帽 16高温远红外线辐射涂料层 17辐射段管束 18烟囱 19对流段管束20燃烧器 21普通型硅酸铝纤维毯 22普通型硅酸铝纤维毯 23耐火浇注料层 24锚固钉 25高压给水泵 26鼓风机 27炉衬 28炉衬 29炉衬 请参照图1、图2，本实用新型是一种蒸发量为15吨的车载式蒸汽发生器，包括辐射段炉体7、过渡段炉体8、对流段炉体9、水汽系统、燃烧系统、自控系统；高压给水泵25、燃烧器20及鼓风机26，辐射段炉体7、过渡段炉体8、对流段炉体9都安装在拖车10上，拖车10为一线两桥式拖车，具有很大承载力，辐射段炉体7为卧式圆筒形状，过渡段炉体8是弯头形状；对流段炉体9为立式方箱形状，辐射段炉体7、过渡段炉体8、对流段炉体9都是由钢板焊接而成，对流段炉体9与辐射段炉体7在空间上相互垂直；过渡段炉体8设置在对流段炉体9的下方，燃烧器20安装在辐射段炉体7的入口端，辐射段炉体7的出口端通过法兰盘与过渡段炉体8的入口端连通，过渡段炉体8的出口端通过法兰盘与对流段炉体9的入口端相联，对流段炉体9的出口端通过法兰盘与烟囱18相联。
请参照图2、图3、图5，辐射段炉体7内布置有辐射段管束17，辐射段管束17由纵向蛇形排布的单回程直管构成，请参照图7，对流段炉体9内布置有对流段管束19，对流段管束19由横向三角形错列排布的单回程直管构成，各段炉体内壁上敷设有炉衬。
请参照图3、图4、图5、图6，辐射段炉体7内壁敷设有炉衬27，过渡段炉体8的内壁敷设的炉衬28，炉衬27、28结构相同。
炉衬27、28都是由六层保温材料复合而成，其中第一、第二层保温材料1、2为普通型硅酸铝纤维毯，第三、第四层保温材料3、4为标准型硅酸铝纤维毯，第五、第六层保温材料5、6为高纯型硅酸铝纤维毯。
上述各层保温材料之间通过耐高温粘合剂粘接在一起，第一层保温材料1与炉体内壁之间通过耐高温粘合剂粘接在一起，耐高温粘合剂的配方为现有技术，故本文不再加以赘述。
请参照图5、图6，在第四层保温材料4与第五层保温材料5之间设置有不锈钢拉筋网11，不锈钢拉筋网11的外侧间隔地设置有多根不锈钢锚固杆12，每根不锈钢锚固杆12的内端带有弯勾13，弯勾13焊接在不锈钢拉筋网11上，不锈钢锚固杆12的外端贯穿第一、第二、第三、第四层保温材料1、2、3、4后与炉体内壁焊接在一起，不锈钢拉筋网11的内侧间隔地设置有多根不锈钢螺栓14，每根不锈钢螺栓14的外端与不锈钢拉筋网11焊接在一起，每根不锈钢螺栓14的内端贯穿第五、第六层保温材料5、6后以陶瓷螺帽15紧固。
上述的这种粘接与锚固相结合的固定方式，可以承受长途运输过程中的机械震动，便于运输。
上述的这种固定方式还有一个好处，不锈钢拉筋网的外侧是炉衬的冷面，不锈钢拉筋网的内侧是炉衬的热面，冷面焊接的不锈钢锚固杆与热面的烟气不直接接触，有效地防止了热桥产生，从而取得优良的保温效果；热面的不锈钢螺栓不与炉体外壁钢板直接接触，并用陶瓷螺帽紧固，保证炉衬整体的牢固性。
第一层保温材料1与第二层保温材料2错缝排列；第二层保温材料2与第三层保温材料3错缝排列；第三层保温材料3与第四层保温材料4错缝排列；第四层保温材料4与第五层保温材料5错缝排列；第五层保温材料5与第六层保温材料6错缝排列。
相邻的两层保温材料之间采用错缝排列，避免了直通缝的出现，也克服了硅酸铝纤维毯因收缩造成的直通缝，因此结构整体性好，散热损失小。以上结构的设计有效避免了因硅酸铝纤维毯的自重和高温下的收缩而使锚固件部位出现直通缝造成的锚固件损坏和热量散失。
炉衬采用不同耐温等级的硅酸铝纤维毯平铺结构，有效的利用炉衬在厚度方向上温度逐渐降低的规律，在保证使用要求的前提下，降低了炉衬的成本。
硅酸铝纤维毯属于多孔的保温材料，当炉体内处于正压时，炉衬的传热方式除了传导传热外，强制对流也成为主要传热方式。耐高温粘合剂能够避免产生强制对流，因此能取得更好的保温效果。硅酸铝纤维毯具有高热敏性，便于自动化控制。控制系统由PLC+工控机+触摸屏组成，增加了二次仪表，将信号引入操作间的计算机系统，操作人员在操作室内就可以观察控制锅炉的运行。
第六层保温材料6的内表面敷设有高温远红外线辐射涂料层16，它具有两个作用，一是使炉衬内表面热辐射能力大大增加，从而使炉膛内的温度显著提高。二是在高温下辐射出穿透力极强的远红外波，远红外波的热量正好加热辐射段管束17的背面，即光管水冷壁的背面。光管水冷壁的正面由燃烧器的火焰加热，正反面同时加热，使得光管水冷壁整体受热均匀，减少加热时间，节约能源，延长辐射段管束的使用寿命。高温远红外线辐射涂料层16的配方为现有技术，故本文不再加以赘述。
组成炉衬的六层保温材料都是硅酸铝纤维毯，分为三个等级，该三个等级的硅酸铝纤维毯有明确的国家标准，执行标准为GB/T16400-2003，其材料组分为现有技术，这三个等级的硅酸铝纤维毯的组分可以用下表表示 请参照图7、图8，对流段炉体9的内壁也敷设有起保温材料的炉衬29，炉衬29由三层保温材料复合组成，靠外侧的一层是普通型硅酸铝纤毯21，位于中间的一层也是普通型硅酸铝纤维毯22，靠内侧的一层是耐火浇注料层23。该三层保温材料通过V形的锚固钉24固定。由于对流段炉体9远离燃烧器火焰的高温区域，所以对流段炉体9的炉衬只需要上述三层，既可减轻重量，又可降低成本。
权利要求1.一种蒸发量为15吨的车载式蒸汽发生器，包括辐射段炉体、过渡段炉体、对流段炉体，该三段炉体都安装在拖车上，辐射段炉体为圆筒形，辐射段炉体内布置有辐射段管束，辐射段管束由纵向蛇形排布的单回程直管构成，对流段炉体为方箱形状，对流段炉体内布置有对流段管束，对流段管束由横向三角形错列排布的单回程直管构成，过渡段炉体设置在对流段炉体的下方，过渡段炉体是弯头形状；其特征是
辐射段炉体、过渡段炉体的内壁敷设有起保温作用的炉衬，炉衬由六层保温材料复合而成，其中第一、第二层保温材料为普通型硅酸铝纤维毯，第三、第四层保温材料为标准型硅酸铝纤维毯，第五、第六层保温材料为高纯型硅酸铝纤维毯，相邻的保温材料之间通过耐高温粘合剂粘接在一起，第一层保温材料与炉体内壁之间通过耐高温粘合剂粘接在一起，在第四、第五层保温材料之间设置有不锈钢拉筋网，该不锈钢拉筋网的外侧间隔地设置有多根不锈钢锚固杆，每根不锈钢锚固杆的内端带有弯勾，弯勾焊接在不锈钢拉筋网上，不锈钢锚固杆的外端贯穿所述第一、第二、第三、第四层保温材料后与炉体内壁焊接在一起，不锈钢拉筋网的内侧间隔地设置有多根不锈钢螺栓，每根不锈钢螺栓的外端与不锈钢拉筋网焊接在一起，每根不锈钢螺栓的内端贯穿所述第五、第六层保温材料后以陶瓷螺帽紧固。
2.如权利要求1所述的蒸发量为15吨的车载式蒸汽发生器，其特征是所述第一层保温材料与第二层保温材料错缝排列；所述第二层保温材料与第三层保温材料错缝排列；所述第三层保温材料与第四层保温材料错缝排列；所述第四层保温材料与第五层保温材料错缝排列；所述第五层保温材料与第六层保温材料错缝排列。
3.如权利要求1所述的蒸发量为15吨的车载式蒸汽发生器，其特征是所述第六层保温材料的内表面敷设有高温远红外线辐射涂料层。
专利摘要一种蒸发量为15吨的车载式蒸汽发生器，其辐射段、过渡段、对流段炉体都安装在拖车上，炉体的内壁敷设有炉衬，炉衬由六层保温材料复合而成，第一、第二层保温材料为普通型硅酸铝纤维毯，第三、第四层保温材料为标准型硅酸铝纤维毯，第五、第六层保温材料为高纯型硅酸铝纤维毯，相邻的保温材料之间通过耐高温粘合剂粘接在一起，第四、第五层保温材料之间设置有不锈钢拉筋网，不锈钢拉筋网的外侧间隔地设置有多根不锈钢锚固杆，不锈钢拉筋网的内侧间隔地设置有多根不锈钢螺栓，本实用新型的蒸汽发生器，采用全新的保温结构，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，额定蒸发量显著提高，可以达到15t/h。
文档编号F22B37/36GK201149242SQ20082010743
公开日2008年11月12日 申请日期2008年3月26日 优先权日2008年3月26日
发明者韩建荒, 孙新利, 张广卿, 缪素景, 苏广文, 静 郝, 樊海轩, 红 乔, 王云芳, 崔艳军, 孙希宏, 张军利 申请人:中国石油天然气第八建设有限公司