专利名称：海洋平台热采油注汽锅炉的辐射段的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及海洋油田平台热采作业时所用的注汽锅炉，尤其涉及海洋平台热 采油注汽锅炉的辐射段。
技术背景在油田的原油开采中，对井下稠油、超稠油的开采时，为了增加产量，首先降低稠 油的粘度，提高原油的流动性，其手段之一是采用注汽锅炉，利用注汽锅炉所生产的高温高 压湿蒸汽注入井下底部油层，加热油层中的原油以降低稠油的粘度，从而增加稠油的流动 性，达到大幅度提高采收率的目的。随着油田开发的不断深入，作为主要接替产能区块，海 洋稠油油田的开发已提到了议事日程。由于海洋油田开发是在平台上作业，受平台面积的 限制，要求设备布置紧凑、重量轻，安全环保高效，自动化程度高。而目前陆地上所用的常规 热采锅炉采用卧式直流的形式，辐射段筒体为卧式圆筒，辐射段管束采用水平往复排列形 式及一般材质，由于占地面积大及超重，不能适应海洋平台开采石油的需要
实用新型内容
为了解决现有陆地注汽锅炉因占地面积大，而无法适应海洋平台作业的问题，本 实用新型提供一种海洋平台热采油注汽锅炉的辐射段，该注汽锅炉的辐射段管束采用立式 结构，且管束利用高强度小壁厚管材，使得锅炉整体占地面积与陆地上所用的常规锅炉相 比可减少约1/3，重量可减少20%左右。本实用新型的技术方案是一种海洋平台热采油注汽锅炉的辐射段，包括炉壁及 内置的管束，所述炉腔内靠近炉壁排列若干管束；而管束可采用水平上升螺旋盘管的分布 形式，也可采用水平上升螺旋盘管柔性连接膜式水冷壁的分布形式。炉壁的形状也可为方形，炉腔内管束的盘绕形状与炉壁的形状吻合；所述的管束 (2)采用高强度小壁厚管材；且管束通过与炉体内壁焊接的管卡固定。本实用新型具有如下有益效果该注汽锅炉的辐射段管束采用立式结构的炉体， 其内的辐射段管束采用高强度小壁厚管材，以水平上升螺旋盘管或水平上升螺旋盘管柔性 连接膜式水冷壁两种布置形式，靠近炉壁布置，使得注汽锅炉的整体占地面积与陆地上所 用的常规锅炉相比可减少约1/3，重量可减少20%左右；实现海洋热采锅炉的小型高效。
图1为炉壁与辐射段管束排列关系及固定形式示意图；图2图1的俯视图；图3为辐射段管束水平螺旋盘管示意图图4为水平产上升螺旋盘管柔性连接膜式水冷壁的盘绕形式示意图；图5为“模式水冷壁”管束结构示意图；图6为无形支柱有形梁结构示意3[0013]图7为海洋平台热采油用注汽锅炉示意图。图中1-炉壁，2-管束，3-管卡，4-光管，5-鳍片，6_槽钢，7_加强版，8_软连接， 9-燃烧器，10-水换热器，11-辐射段，12-对流段。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明由图1至图7所示，该海洋平台热采油用注汽锅炉的主体主要由对流段12、辐射 段11及水换热器10组成，水换热器10固定在辐射段11的外壁上，对流段11采用焊接的 方式固定在辐射段10尾部的烟道上，整体形成立式结构。锅炉给水先进对流段11并从中 吸收烟气余热，使水温升高，再经过水换热器10进入辐射段11，进一步汽化，然后通过锅炉 的辅助设备将蒸汽注入井下，如图7所示。所述的辐射段11主要包括炉壁1及炉膛内的管 束2，是注汽锅炉的主要受热面，炉膛里的管束2直接接受火焰的辐射热、烟气的对流热和 保温层的反射热，然后再把所接受的热量传递给管束2内的水，使水变成蒸汽，通过辅助系 统分离后注入井下。炉壁1是由钢板卷制而成的圆筒形或钢板焊接成方形，炉内靠近炉壁1 排列由若干耐高温高压的无缝钢管焊接而成的辐射段管束2，中间形成宽敞的炉膛，管束2 通过与炉壁1内壁焊接的管卡3进行固定，如图1及图2所示。炉壁1中的管束2可采用 水平上升螺旋盘管或水平上升螺旋盘管柔性连接膜式水冷壁两种形式，且管束采用高强度 小壁厚管材，从而减小锅炉的整体重量；①采用水平上升螺旋盘管形式时，结构形式如图3 所示，该结构可在同等热负荷的条件下，总体尺寸比现有注汽锅炉中大的水平往复盘管小， 从而减小了锅炉的整体尺寸，且由于工质绕轴线向同一方向旋转，扰动效应远高于水平往 复盘管，相当于提高了传热效率；②采用水平上升螺旋盘管柔性连接膜式水冷壁的形式时， 管束的盘绕形式如图4所示，所述的“模式水冷壁”是在光管4的外壁上用焊接的方式将长 方形钢板固定住作为鳍片5，使鳍片5与光管4整体形成“模式水冷壁”的管束结构，如图5 所示；当采用“模式水冷壁”的管束结构时，是由无形支柱有形梁的结构固定，如图6所示， 先在鳍片5上焊有槽钢6，并在槽钢6与光管4之间焊有加强版7，加强版7与光管4之间 留有一定距离，缓解模式水冷壁的横向膨胀，两根光管4之间通过软连接8焊接在一起，槽 钢6再与辐射段炉壁1通过螺栓进行固定；当管束产生纵向膨胀时，可通过软连接8进行调 节，并能充分有效吸收锅炉热膨胀，保证锅炉安全。该注汽锅炉的辐射段与对流段间整体形成立式结构，辐射段炉壁1内的管束2采 用特殊的布置形式及不同管形的管束，使得该海洋平台热采油用注汽锅炉在保证热效率高 于陆地上现有锅炉的热效率的前提下，锅炉整体占地面积可减少约1/3，重量可减少20% 左右，更好的适应海洋平台要求设备布置紧凑的需要。
权利要求一种海洋平台热采油注汽锅炉的辐射段，包括炉壁(1)及内置的管束(2)，其特征在于炉腔内靠近炉壁(1)排列若干管束(2)；而管束(2)可采用水平上升螺旋盘管的分布形式，也可采用水平上升螺旋盘管柔性连接膜式水冷壁的分布形式。
2.根据权利要求1所述的海洋平台热采油注汽锅炉的辐射段，其特征在炉壁(1)的 形状也可为方形，炉腔内管束(2)的盘绕形状与炉壁(1)的形状吻合。
3.根据权利要求1所述的海洋平台热采油用注汽锅炉的辐射段，其特征在所述的管 束(2)采用高强度小壁厚管材。
4.根据权利要求1所述的海洋平台热采油用注汽锅炉的辐射段，其特征在且管束(2) 通过与炉体(1)内壁焊接的管卡(3)固定。
专利摘要本实用新型涉及一种海洋平台热采油注汽锅炉的辐射段。主要解决现有陆地注汽锅炉因占地面积大，而无法适应海洋平台作业的问题。其特征在于所述辐射段的炉体是由钢板卷制而成的立式圆筒形炉壁(1)，炉腔内靠近炉壁(1)排列若干管束(2)，中间形成宽敞的炉膛，且管束(2)通过与炉体(1)内壁焊接的管卡(3)固定而管束(2)可采用水平上升螺旋盘管、水平上升螺旋盘管柔性连接膜式水冷壁两种布置结构形式。该锅炉辐射段炉体及管束均采用立式结构，且使用高强度小壁厚管材，使得占地面积与陆地上所用的常规锅炉相比可减少约1/3，重量可减少20％左右；使得注汽锅炉的整体结构更加紧凑，以适应海洋平台采油的需要。
文档编号F22B37/10GK201688392SQ20102021876
公开日2010年12月29日 申请日期2010年6月8日 优先权日2010年6月8日
发明者任为, 侯君, 吴永宁, 周英, 李慧, 李晓慧, 杨帆, 林洪义, 柳盛森, 王列, 穆名, 裴明东, 赵晶晶, 赵艳春, 邓晓友, 陈季 申请人:辽河石油勘探局总机械厂