专利名称：：注汽锅炉复合保温结构的制作方法
技术领域：
：注汽锅炉复合保温结构一、
技术领域：
本实用新型涉及的是油田采油生产蒸汽用的注汽锅炉内衬保温结构，具体涉及的是注汽锅炉复合保温结构。二、
背景技术：
目前，中国已成为世界第二能源消费大国，对石油、煤炭等能源的需求量口益增大。我国稠油储量十分丰富，目前主要釆用热力采油的方法进行开采，即将注汽锅炉生产的蒸汽注入地下，降低稠油黏度，进行注蒸汽开采。通过进行保温现状测试分析，发现注汽锅炉内燃料燃烧放出热能，首先通过辐射换热及对流换热的复合换热将热量传递给水冷壁的外壁及保温材料结构的内壁。绝大部分热量通过导热传递给水冷壁的内壁，然后通过沸腾换热传递给水，使水汽化。还有一小部分热量通过导热从保温结构内壁传到炉筒外壁，再通过对流及辐射换热将热量从炉筒外壁传递给周围环境，这部分热量即是注汽锅炉的散热损失。实施良好的保温，是减少散热损失，降低锅炉外表面温度提高注汽锅炉效率的主要措施之一。现有注汽锅炉保温结构多采用复合硅酸铝纤维毯保温结构，其由热面到冷面依次为高纯纤维毯+普通型纤维毯的复合材料炉衬结构，最外层平铺0.5mm厚的铝箔，内层的高纯纤维毯又有平铺和折叠块两种敷设方式，由于炉筒尺寸的限制，总保温厚度一般为180mm左右。经试验研究，发现上述保温结构主要存在着如下几个问题，①保温结构中存在管卡及保温钉等热桥部位。锅炉烟气温度高，现有保温结构由于保温钉及加强筋的存在，导致局部温度过高，形成热桥，使该部分保温性能降低，影响了保温效果。②保温施工平铺部分可能存在没有完全按保温材料的线收縮进行搭接的现象，从而导致锅炉运行一段时间之后，高温烟气会从保温结构裂缝或破损处直接到达炉壁，导致外表面温度偏高;③保温材料受热收縮后，产生缝隙，造成局部漏热，保温结构导热系数大，散热损失大；④保温材料受热强度变小，稳定性及长效性差；⑤保温施工难度大，施工质量难以保证。这些问题导致锅炉运行一段时间之后，保温结构出现破损或变形，锅炉外表面温度和散热损失偏大。为了控制注汽锅炉外表面温度，保证蒸汽的干度，减少注汽锅炉的散热损失，3必须加强注汽锅炉的炉壁的保温。因此，有必要对现有注汽锅炉保温结构进行改造或者研究新型有效的复合保温结构。三、
发明内容本实用新型的目的是提供一种注汽锅炉复合保温结构，这种注汽锅炉复合保温结构用于解决现有注汽锅炉散热损失大的问题。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是这种注汽锅炉复合保温结构由外层普铝硅酸铝涂料与内层高铝硅酸铝涂料复合构成，外层普铝硅酸铝涂料喷涂在注汽锅炉炉壁上，内层高铝硅酸铝涂料喷涂于外层普铝硅酸铝涂料上。上述方案中的注汽锅炉炉壁上固定保温钉，内层高铝硅酸铝涂料与外层普铝硅酸铝涂料之间有一层铁丝网。有益效果1、本实用新型整体喷涂于注汽锅炉的炉壁后无接缝，纤维成三维空间排列，不会产生定向收縮和裂痕，避免了热量的损失和炉体的腐蚀。经测试，注汽锅炉使用木保温结构后，其外表面温度比现有锅炉的外表面温度降低成l(TC左右。2、喷涂后的保温结构不分层、不下沉、不脱落。四、图1是本实用新型的结构示意图。1内层高铝硅酸铝涂料2外层普铝硅酸铝涂料3炉壁4铁丝网5保温钉6辐射段7过渡段五具体实施方式如图1所示，这种注汽锅炉复合保温结构由外层普铝硅酸铝涂料2与内层高铝硅酸铝涂料1复合构成，注汽锅炉炉壁3上焊接有V型保温钉5，V型保温钉5的尖角处与炉壁3焊接在一起，通过纤维喷机，将外层普铝硅酸铝涂料2喷涂在炉壁3上，内层高铝硅酸铝涂料1喷涂于外层普铝硅酸铝涂料2上，内层高铝硅酸铝涂料1与外层普铝硅酸铝涂料2之间有一层铁丝网4,铁丝网4和保温钉5在喷涂时被自然喷涂在中间，保温钉5的长度小丁内层高铝硅酸铝涂料1和外层普铝硅酸铝涂料2的厚度，保温钉5和铁丝网4能够增强保温结构的强度。本实用新型喷涂时散状矿物纤维喷射到炉壁3上，纤维层呈三维网络状结构，喷涂完成后可在注汽锅炉整个内衬形成一个厚度均匀、整体密封无缝隙、强度高的保温结构。本实施方式中，这种注汽锅炉复合保温结构被喷涂在注汽锅炉辐射段6和过渡段7的炉壁3上，其它部分没有使用本实用新型保温。为了验证本实用新型方案的可行性，分别进行了复合硅酸铝涂料性能室内试验研究和锅炉采用复合硅酸铝喷涂保温结构的现场保温效果测试，如下一、复合硅酸铝涂料性能室内试验研究本次试验研究内容包括复合硅酸铝涂料的导热系数、密度、体积收縮率、粘结强度和抗拉强度测定。喷涂硅酸铝纤维性能汇总见表1。表1喷涂硅酸铝纤维性能<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>从表l中可以看出，喷涂硅酸铝n的综合性能较好，在20(TC时，导热系数为0.082W/(m.K)，在50(TC时，导热系数为0.127W/(m.K)。现用普通纤维毯在20(TC时，导热系数为0.09w/(m.K)，现用高纯纤维毯在200。C时，导热系数为0.138w/(m.K)。复合硅酸盐涂料的抗拉强度为140kPa，现用普通纤维毯抗拉强度为50.2kPa。由此可见，无论从保温性能还是结构强度角度讲，复合硅酸盐涂料都优于现用锅炉内衬保温材料。二、锅炉采用复合硅酸铝喷涂保温结构的现场保温效果测试测试人员在锅炉不同位置测试了三个点，测试结果如下测点①热流密度370W/m2，外表面温度为58X:;测点②热流密度510W/m2，外表面温度为63。C;测点③热流密度480W/m2，外表面温度为59匸；测试环境温度为27。C，注汽锅炉内壁温度为75(TC，环境风速为2m/s。保温效果分析被测锅炉的直径为5m，因此，可按照平板导热来计算保温结构导热系数。计算公式为《=^^式中《——锅炉外表面热流密度，W/m2;/1——保温结构导热系数，W/(m.K);5——保温厚度，m;^——炉膛内表面温度，°C;C——炉膛外表面温度，°c。被测锅炉内表面温度为750°C，保温厚度为200mm，通过三个测点的测试数据，可以分别计算得到该保温结构的结构导热系数为0.115、0.148和0.139W/(m.K)。因此，可知该保温结构的导热系数约为0.14W/(m.K)。现有注汽锅炉保温结构的结构导热系数为0.20W/(m.K)左右，可见采用复合硅酸铝喷涂保温结构对锅炉保温的效果是非常理想的。总之，从室内试验测试结果来看，复合硅酸铝喷涂保温材料的保温性能和强度都是比较理想的；从现场测试结果来看，复合硅酸铝喷涂保温的测试效果与室内试验测试结果比较接近，比原有锅炉内衬保温效果好。这是由于复合硅酸铝喷涂保温结构接缝少，且结构强度很大，因此，在锅炉投入使用后，保温结构不易破坏，保温效果理想。可见，复合硅酸铝喷涂保温结构用于注汽锅炉的保温可行性很大。为了验证本实用新型方案的可行性而进行的试验研究及测试均保密进行。权利要求1、一种注汽锅炉复合保温结构，其特征在于这种注汽锅炉复合保温结构由外层普铝硅酸铝涂料(2)与内层高铝硅酸铝涂料(1)复合构成，外层普铝硅酸铝涂料(2)喷涂在注汽锅炉炉壁(3)上，内层高铝硅酸铝涂料(1)喷涂于外层普铝硅酸铝涂料(2)上。2、根据权利要求1所述的注汽锅炉复合保温结构，其特征在于所述的注汽锅炉炉壁(3)上固定保温钉(5)，内层高铝硅酸铝涂料(1)与外层普铝硅酸铝涂料(2)之间有一层铁丝网(4)。3、根据权利要求1或2所述的注汽锅炉复合保温结构，其特征在于这种注汽锅炉复合保温结构喷涂在注汽锅炉辐射段(6)和过渡段(7)的炉壁(3)上。专利摘要本实用新型涉及的是注汽锅炉复合保温结构，这种注汽锅炉复合保温结构由外层普铝硅酸铝涂料与内层高铝硅酸铝涂料复合构成，外层普铝硅酸铝涂料喷涂在注汽锅炉炉壁上，内层高铝硅酸铝涂料喷涂于外层普铝硅酸铝涂料上。本实用新型整体喷涂于注汽锅炉的炉壁后无接缝，纤维成三维空间排列，不会产生定向收缩和裂痕，避免了热量的损失和炉体的腐蚀。经测试，注汽锅炉使用本保温结构后，其外表面温度比现有锅炉的外表面温度降低成10℃左右。文档编号E21B43/16GK201289064SQ20082009083公开日2009年8月12日申请日期2008年9月9日优先权日2008年9月9日发明者刘晓燕,刘立君,吴永宁,英周,李晓慧,赵海谦申请人:大庆石油学院;辽河石油勘探局总机械厂