专利名称：一种固定式亚临界压力注汽锅炉的制作方法
技术领域：
本实用新型属于锅炉制造领域，涉及一种油田开采中注汽锅炉，具体涉及一种新型 固定式亚临界压力注汽锅炉。
背景技术：
众所周知，在我国特别是辽河油田存在着丰富的稠油资源，对目前各稠油油田来说， 注汽锅炉已经是不可缺少的采油辅助设备。在稠油开采中，固定式亚临界压力注汽锅炉 是稠油热采开发中广泛应用的热采设备。但是，市场上目前使用的该型锅炉多是上世纪 90年代的产品，传热效率低、排烟温度高、配制混乱、技术陈旧，从而导致不能很好地 满足现代规模化生产的需要。
为了适应现代规模化生产的需要，需要一种克服上述缺陷的注汽锅炉。
实用新型内容
针对现有注汽锅炉的不足，本实用新型技术发明人进行多次实验及研究，提出了一 种适合稠油热采用的新型固定式亚临界压力注汽锅炉。
依据本实用新型的固定式亚临界压力注汽锅炉，该固定式亚临界压力注汽锅炉包括
锅炉本体和锅炉辅助系统；锅炉本体由辐射段、对流段、过渡段、水换热器、烟囱和撬
座组成，锅炉辅助系统包括汽一水系统、燃烧系统、取样冷却系统、自动控制系统；锅
炉整体安装在撬座上，辐射段外壳是由钢板巻制而成的多节组焊的圆筒结构，内衬硅酸
铝耐火纤维；对流段位于锅炉尾部烟道里，内衬有与辐射段相同的炉衬；过渡段位于辐 射段与对流段之间；辐射段中的辐射段管束为60根》89 mmX 13 mm的耐高温高压的无缝 钢管，并用180°弯头将这些钢管连接成管束，管束靠近炉衬、往复排列。
其中，辐射段的进出口管处的密封装置为套管内压紧石棉绳、外加塞保温棉。
优选地，过渡段的进口上部为弧形、下部为半圆形的结构。
优选地，对流段炉管分为翅片管和光管两种；在翅片管中，180°弯头将翅片管连 接成梯形、多层平行的、往复排列的管束，每两排采用大半径跨接弯头进行连接；对流 段下部四层使用光管，对流光管的排布方式为水平往复密排，采用小半径弯头连接。
更优选地，辐射段和过渡段保温层采用2层普通纤维毯，并铺设一层阻气铝箔，耐火层铺设高纯陶瓷纤维折叠块，正下方范围内铺设轻质浇注料；对流段整体铺设轻质浇 注料。
采用上述结构型式的锅炉，结构紧凑，布局合理。通过优化设计，提高了锅炉热效 率，降低了排烟温度，降低了锅炉制造难度，维修方便，解决了现有锅炉存在的缺陷， 使其安全稳定地运行，为热力采油工艺提供了高效的保障。
附图简要说明
图1是一种固定式亚临界压力注汽锅炉的总体结构示意图； 图2是一种固定式亚临界压力注汽锅炉辐射段示意图； 图3是常规辐射段出入水管密封示意图4是一种固定式亚临界压力注汽锅炉辐射段出入水管密封示意图5是常规连接方式示意图6是拱形连接方式示意图7是看火装置结构示意图8是对流光管水平往复密排式示意图9是对流光管交错密排式示意图IO是保温工艺技术示意图。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型提出的固定式亚临界压力注汽锅炉进行详细描述。 在
图1至图8中，图中的标记表示的部件分别如下
1烟囱，2对流段，3过渡段，4辐射段，5水换热器，6燃烧器，7鼓风机，8控 制柜，9空压机，IO供水泵，11撬座，12人孔门，13看火孔，14隔筒，15螺栓， 16普通纤维毡，17阻气铝箔，18高纯陶瓷纤维折叠块。
本实用新型的固定式亚临界压力注汽锅炉包括由锅炉本体和锅炉辅助系统两大部分 组成。锅炉本体是注汽锅炉的主要部分，它是由辐射段、对流段、过渡段、水换热器、 烟囱和撬座等组成。锅炉辅助系统主要有汽—水系统、燃烧系统、取样冷却系统、自动 控制系统组成。锅炉整体安装在撬座上，辐射段外壳是由钢板巻制而成的多节组焊的圆 筒结构，内衬硅酸铝耐火纤维。对流段位于锅炉尾部烟道里，内衬有与辐射段相同的炉衬。过渡段位于辐射段与对流段之间。辐射段管束为60根小89 mmX13 mm的耐高温高压 的无缝钢管，并用180°弯头将这些钢管连接成管束，管束靠近炉衬往复排列，其中加 热水段选用55根材质为20G的4)89 mmX 13咖的无缝钢管，汽化区选用5根材质为15CrMo G的4)89nmiX13nm的无缝钢管。
其中，辐射段进出口管的密封装置采用套管内压紧石棉绳，外加塞保温棉的工艺方 法。过渡段进口上部采用弧形，下部采用半圆形的连接方式。对流段炉管分为翅片管和 光管两种，用180°弯头将翅片管连接成梯形、多层平行的、往复排列的管束，每两排 采用大半径跨接弯头进行连接，便于吹灰及维修。对流段下部四层使用光管，对流光管 的排布方式为水平往复密排，采用小半径弯头连接。
另外地，辐射段和过渡段保温层采用2层普通纤维毯，并铺设一层阻气铝箔，耐火
层铺设高纯陶瓷纤维折叠块，正下方范围内铺设轻质浇注料；对流段整体铺设轻质浇注 料。
更具体地，解释如下
通过设计计算，确定了锅炉的整体结构及工艺流程，并结合油田现场应用所出现的 问题，对锅炉进行了进行优化设计，解决了现有锅炉在运行时产生的不同问题。其技术 方案为
总体结构及结构原理如
图1中所示，该实用新型为固定式亚临界压力注汽锅炉，该 锅炉包括烟囱l、对流段2、过渡段3、辐射段4、水换热器5、燃烧器6、鼓风机7、控 制柜8、空压机9、供水泵10及若干小器。锅炉整体均安装在撬座11上。辐射段4是 锅炉的主要受热面，对流段2是锅炉的辅助受热面，布置在锅炉尾部烟道里，过渡段3 位于对流段2与辐射段4之间，起连接作用的一个半圆形烟气转向通道。
请参照图2，辐射段外壳是由钢板巻制而成的多节组焊的圆筒结构，内衬硅酸铝耐 火纤维以保护辐射段外壳，避免炉内热量外散，向炉管反射热量，减少散热损失。辐射 段内有60根(4>89 mmX13咖)耐高温高压的无缝钢管，其中汽化区选用5根材质为 15CrMoG的无缝钢管，经过计算得出，汽化点在这5根管附近，这5根管在实际运行中 金属壁温过高，容易爆管，用15CrMoG材质管，可大大增加管子强度，减少爆管现象。
请参照图3、图4，辐射段出入口管及排污管的密封采用套筒内压紧石棉绳，外加 塞保温棉的方式代替原有在后端板上焊一块密封板、加塞保温棉的方式，使间隙处保温 更加严密，有效地防止烟气泄露。
5请参照图5、图6，过渡段位于对流段与辐射段在之间，起连接作用的一个半圆形 烟气转向通道。壳体是由钢板巻制的弧形结构，内衬耐火浇注料和硅酸铝纤维。由于过 渡段与辐射段接口处烟气流速大、热流密度大，经常造成保温材料烧脱，为克服此弊端， 我们采用拱形结构。
请参照图7，看火装置位于过渡段的后方，将原有看火装置的方形隔筒改进为梯形 隔筒14，扩大了视野，不仅能观察到火焰的燃烧状态，还可以观察到炉管燃烧区与汽化 区的状况。改进后的人孔门12与看火孔13采用螺栓15连接，便于安装、拆卸与维修， 解决了高温烟气的长期冲击，易造成紧固装置(螺纹)的损坏。
请参照图8、图9，对流段翅片管每两排采用大半径跨接弯头进行连接，形成梯形 的、多层的、平行的、往复排列的管束。对流段下部四层使用光管，对流光管的排布方 式由原有的错列密排改进成为水平往复密排，采用小半径弯头连接。大大降低了焊接难 度，提高了焊接质量，便于探伤检验，提高了焊口合格率，并使用户维修方便。对于光 管的焊接口由以前的全部是直管死口焊接优化为大部分为活口焊接(焊接成类似于文 明棍样式)。
请参照
图10，辐射段和过渡段保温层釆用2层普通纤维毯16，并铺设一层阻气铝 箔17，耐火层铺设高纯陶瓷纤维折叠块18,正下方范围内铺设轻质浇注材料的优化设 计。而对流段内整体铺设轻质浇注材料。照比平铺保温技术来说，这种保温技术能够保 证锅炉外壁温度小于8(TC，并提高了锅炉平均热效率。
另外，尽管在上面已经清楚详细地描述了本实用新型提出的技术方案，但是参考本 实用新型的优选实施例，本领域普通的技术人员可以理解，在不背离所附权利要求定义 的本实用新型的精神和范围的情况下，可以在形式和细节中做出各种各样的修改。因此， 所有参考本实用新型技术方案所做出的各种各样的修改，均应当落入本实用新型的保护
范围之内。
权利要求1.一种固定式亚临界压力注汽锅炉，其包括锅炉本体和锅炉辅助系统；锅炉本体由辐射段、对流段、过渡段、水换热器、烟囱和撬座组成，锅炉辅助系统包括汽-水系统、燃烧系统、取样冷却系统、自动控制系统；锅炉整体安装在撬座上，辐射段外壳是由钢板卷制而成的多节组焊的圆筒结构，内衬硅酸铝耐火纤维；对流段位于锅炉尾部烟道里，内衬有与辐射段相同的炉衬；过渡段位于辐射段与对流段之间；辐射段中的辐射段管束为60根φ89mm×13mm的耐高温高压的无缝钢管，并用180°弯头将这些钢管连接成管束，管束靠近炉衬、往复排列。
2. 依据权利要求1中的固定式亚临界压力注汽锅炉，其特征在于辐射段的进出口 管处的密封装置为套管内压紧石棉绳、外加塞保温棉。
3. 依据权利要求1中的固定式亚临界压力注汽锅炉，其特征在于过渡段的进口上 部为弧形、下部为半圆形的结构。
4. 依据权利要求1中的固定式亚临界压力注汽锅炉，其特征在于对流段炉管分为 翅片管和光管两种；在翅片管中，180°弯头将翅片管连接成梯形、多层平行的、往复 排列的管束，每两排采用大半径跨接弯头进行连接；对流段下部四层使用光管，对流光 管的排布方式为水平往复密排，采用小半径弯头连接。
5. 依据权利要求1一4中的固定式亚临界压力注汽锅炉，其特征在于辐射段和过渡 段保温层采用2层普通纤维毯，并铺设一层阻气铝箔，耐火层铺设高纯陶瓷纤维折叠块， 正下方范围内铺设轻质浇注料；对流段整体铺设轻质浇注料。
专利摘要本实用新型提供一种固定式亚临界压力注汽锅炉，包括锅炉本体和锅炉辅助系统；锅炉本体由辐射段、对流段、过渡段、水换热器、烟囱和撬座组成，锅炉辅助系统包括汽—水系统、燃烧系统、取样冷却系统、自动控制系统；锅炉整体安装在撬座上，辐射段外壳是由钢板卷制而成的多节组焊的圆筒结构，内衬硅酸铝耐火纤维；对流段位于锅炉尾部烟道里，内衬有与辐射段相同的炉衬；过渡段位于辐射段与对流段之间。采用该锅炉提高了锅炉热效率，降低了排烟温度。降低了锅炉制造难度，维修方便。该锅炉运行安全稳定，为热力采油工艺提供了高效的保障。
文档编号F22B15/00GK201327014SQ20092014844
公开日2009年10月14日 申请日期2009年4月8日 优先权日2009年4月8日
发明者为 任, 君 候, 刘锦华, 吴永宁, 吴绪宏, 英 周, 孙经东, 宋延良, 慧 李, 李晓慧, 帆 杨, 明 杨, 列 王, 名 穆, 裴明东, 赵晶晶, 赵艳春, 邓晓友, 季 陈 申请人:辽河石油勘探局总机械厂