专利名称：一种膜式水冷壁的油田注汽锅炉辐射段的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种膜式水冷壁的油田注汽锅炉辐射段。
背景技术：
油田注汽锅炉是一种超高压或亚临界压力，甚至超临界压力的小容量直流锅炉， 由辐射段和对流段等部件组成，卧式布置，组装出厂，安装在撬座或拖车上，便于搬迁、移 动。锅炉燃油或天然气，生产的蒸汽直接注入油井，供油田开采重油之用。现有油田注汽锅炉的辐射段(即燃烧油或天然气的炉膛)通常的结构形式是一个 很大的钢制圆柱形筒体11，筒体内壁敷设很厚的耐火保温材料12，保温材料的里面沿圆筒 四周，敷设水冷壁管子13，用耐高温的奥氏体合金钢夹具14，将水冷壁管支撑在筒壁上(见 图1所示)。圆筒的两端，用钢板作为端盖封住，端盖板的内侧也敷设很厚的耐热保温材料， 但没有敷设水冷壁管子，燃烧器安装在前端板上，燃烧后的烟气由后端板开孔处送出。水依 靠水泵的压力经对流段后进入辐射段，在水冷壁管内流动，被不断加热成高压蒸汽，送入油 井。由于采用光管水冷壁，围绕在筒体内壁上的耐热保温材料，直接受140(Tl50(rC高温火 焰辐射(燃油时理论燃油温度高达1800°C左右)。必须用很厚的耐火保温材料来隔热。既便 如此，炉膛筒体外壁的温度往往偏高，增加了锅炉的散热损失，降低了油田注汽锅炉的热效 率，而且对保温材料敷设的工艺要求也很高，必须保证其严密性，此外对于支撑水冷壁管子 的夹具也需要用耐高温的奥氏体合金钢制作，也造成了制造成本的上升。因此亟待改进现 有的油田注汽锅炉的辐射段结构，以解决现有油田注汽锅炉的辐射段存在的问题。
发明内容本实用新型的目的是解决现有技术中油田注汽锅炉的辐射段结构所存在的上述 问题，提供一种新膜式水冷壁的油田注汽锅炉辐射段。本实用新型设计一种膜式水冷壁的 油田注汽锅炉辐射段，包括保温材料和外护板，其特征在于在保温材料层内为一膜式水 冷壁组成的封闭的腔体，在封闭的腔体上开设有安装燃烧器的孔和烟气出口窗。其特征在 于所述的膜式水冷壁由水管及焊接在水管之间的金属片构成。其特征在于膜式水冷壁 组成的腔体由单根水管或两根或多根水管绕制而成。其特征在于膜式水冷壁组成的封闭 的腔体为水平放置的长筒体，其横截面是多边形的或为圆形。其特征在于在水平放置的长 筒体的前端面上开设安装燃烧器的孔，在水平放置的长筒体的后部顶面上或后端面上开设 烟气出口窗。本实用新型的优点是更换膜式水冷壁的管子容易；支撑膜式水冷壁的构件可 用普通碳素钢制造；维护检修方便，炉膛辐射受热面清洗后的污水，不会浸湿保温材料，全 部汇流在膜式水冷壁炉膛内，通过下部排水口排出；降低了保温隔热材料的耐热性能要求； 减少了锅炉的散热损失，相应提高了锅炉热效率；膜式水冷壁组成一个全封闭的炉膛，不漏 风，由燃烧器控制燃烧空气需要量，实现既经济又环保的燃烧要求；炉内实现正压燃烧，高 温烟气不外泄，安全可靠；水冷壁管用金属片连成一体后，水冷壁管的角系数等于1，它提 高了水冷壁的利用率。
图1为现有技术的结构示意图。图2为图1的局部放大图。图3为本实用新型的膜式水冷壁结构局部示意图。图4为本实用新型的膜式水冷壁组成的封闭的腔体结构示意图。
以下结合附图和施工实例对本实用新型作详细使用说明。
具体实施方式
图中包括保温材料1和外护板2，其特征在于在保温材料层内为一膜式水冷壁组 成的封闭的腔体3，在封闭的腔体上开设有安装燃烧器的孔4和烟气出口窗5。其特征在于 所述的膜式水冷壁由水管6及焊接在水管之间的金属片7构成。其特征在于膜式水冷壁 组成的腔体由单根水管或两根或多根水管绕制而成。其特征在于膜式水冷壁组成的封闭 的腔体为水平放置的长筒体，其横截面是多边形的或为圆形。其特征在于在水平放置的长 筒体的前端面上开设安装燃烧器的孔，在水平放置的长筒体的后部顶面上或后端面上开设 烟气出口窗。膜式水冷壁可以在自动生产线上实现，管子与金属片从表面处理到焊接成一片片 膜式排，然后两端焊上弯头，便可制成单根管或多根管绕成的封闭炉膛。由于采用了膜式水冷壁全封闭炉膛结构后，燃烧器燃烧的高温火焰完全被膜式水 冷壁隔离，外层的保温层的耐热保温材料不接受火焰的高温辐射。保温材料敷设在400°C左 右的水管和金属片的外壁，因而降低了对保温材料的耐热性能要求，只要求其保温隔热性 能，材料的价格和用量都可下降。并给炉膛外壁温度符合规定要求提供了保证，改善了周围 环境，改善了运行人员的工作条件。此外用于支撑膜式水冷壁的构件的工作温度降低至400°C以下，可用普通碳素钢 制造。当需要对锅炉运行维护检修时，用水冲洗的是水管和金属片构成的受热面，清洗时的 水及清洗后的污水，不会浸湿保温材料，全部汇流在膜式水冷壁炉膛内，通过下部排水口排
出ο如果检修时需要更换膜式水冷壁的某根或几根管子，只需将该处外表面的护板卸 去，剥去保温材料，膜式水冷壁就会暴露出来，割去需要更换的管子，焊上新管，并焊上与其 相邻管子间的金属片，复上保温材料，敷上外表面的护板就全部完成了。由于外壁温度的下降，减少了锅炉的散热损失，相应提高了锅炉热效率。膜式水冷壁组成一个全封闭的炉膛，不漏风，由燃烧器控制燃烧空气需要量，实现 既经济又环保的燃烧要求。炉内实现正压燃烧，高温烟气不外泄，安全可靠，尤其是前后端 部处。水冷壁管用金属片连成一体后，水冷壁管的角系数等于1，它提高了水冷壁的利用率。
权利要求1.一种膜式水冷壁的油田注汽锅炉辐射段，包括保温材料和外护板，其特征在于在 保温材料层内为一膜式水冷壁组成的封闭的腔体，在封闭的腔体上开设有安装燃烧器的孔 和烟气出口窗。
2.按权利要求1所述的一种膜式水冷壁的油田注汽锅炉辐射段，其特征在于所述的 膜式水冷壁由水管及焊接在水管之间的金属片构成。
3.按权利要求2所述的一种膜式水冷壁的油田注汽锅炉辐射段，其特征在于膜式水 冷壁组成的腔体由单根水管或两根或多根水管绕制而成。
4.按权利要求1所述的一种膜式水冷壁的油田注汽锅炉辐射段，其特征在于膜式水 冷壁组成的封闭的腔体为水平放置的长筒体，其横截面是多边形的或为圆形。
5.按权利要求4所述的一种膜式水冷壁的油田注汽锅炉辐射段，其特征在于在水平 放置的长筒体的前端面上开设安装燃烧器的孔，在水平放置的长筒体的后部顶面上或后端 面上开设烟气出口窗。
专利摘要本实用新型涉及一种膜式水冷壁的油田注汽锅炉辐射段，所谓膜式水冷壁是将水冷壁光管与光管之间用金属片焊接成一片连续的无间隙的膜式壁结构；是由单根管子或多根管子绕制而成的一个横截面为多边形的长柱形筒体。前端开一个圆孔，安装燃烧器，燃油或天然气，在筒体内燃烧。后部开有烟气出口窗，烟气由出口窗引入对流段。本实用新型的优点是更换膜式水冷壁的管子容易，支撑膜式水冷壁的构件可用普通碳素钢制造，维护检修方便，炉膛辐射受热面清洗后的污水，不会浸湿保温材料，通过下部排水口排出，减少了锅炉的散热损失，炉内实现正压燃烧，高温烟气不外泄，安全可靠，水冷壁管用金属片连成一体后，水冷壁管的角系数等于1，它提高了水冷壁的利用率。
文档编号F22B37/10GK201935159SQ20112003308
公开日2011年8月17日 申请日期2011年1月31日 优先权日2011年1月31日
发明者张陶远 申请人:上海晟通机电设备有限公司, 张景南, 张陶远