CN201706470U - 一种车载式注汽锅炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及油田热采作业时所用的一种车载式注汽锅炉。主要解决现有车载式注汽锅炉蒸发量小的问题。其特征在于：所述辐射段炉体尾部的排烟道处纵向固定对流段，对流段的上端固定烟囱；水换热器及燃油蒸汽加热器分别通过支架A支架B固定在辐射段的外壁上，辐射段的前端固定燃烧器，燃烧器同时与鼓风机、燃气入口及空压机联通；在辐射段内靠近炉壁排列若干管束A，且管束A延伸至对流段的下方。该车载式注汽锅炉在适当缩减炉体长度，既能实现车载，同时又增加了面积热负荷、容积热负荷、截面热负荷，加大了注汽蒸发量；因过路的辐射段采用卧式，保证运载时安全稳定运行。

Description

一种车载式注汽锅炉

技术领域

本实用新型涉及在稠油开采时，为增加井下稠油流动性时所用的注汽锅炉，尤其是一种车载式注汽锅炉。

背景技术

在油田的稠油开采中，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，提高稠油的流动性，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，加热油层中的稠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。采油时，为了减少投资，提高设备的最高利用率，一般采用橇座式和拖车式，将锅炉整体固定在橇座上或拖车上，可根据需要移动锅炉，有效地减少建站工程中的耗时、耗建材等问题，应用便捷。然而，由于受拖车车载功率及锅炉结构的限制，现有车载式注汽锅炉的额定蒸发量最大为11.2t/h，无法满足稠油开发时，需要大蒸发量的实际需求。

实用新型内容

为了解决现有车载式注汽锅炉蒸发量小的问题，本实用新型提供一种车载式注汽锅炉。该车载式注汽锅炉适当缩减了炉体长度，既可实现车载，又增加了面积热负荷、容积热负荷、截面热负荷，加大了注汽蒸发量，又可保证锅炉的安全稳定运行。

本实用新型的技术方案是：一种车载式注汽锅炉，主要包括锅炉本体和辅助设备，所述的锅炉本体包括卧置的辐射段、水换热器及对流段；所述的辅助设备包括燃油蒸汽加热器、燃烧器、鼓风机、柱塞泵及空压机，其中，所述辐射段炉体尾部的排烟道处纵向固定对流段，对流段的上端固定烟囱；水换热器及燃油蒸汽加热器分别通过支架A支架B固定在辐射段的外壁上，辐射段的前端固定燃烧器，燃烧器同时与鼓风机、燃气入口及空压机联通；在辐射段内靠近炉壁排列若干管束A，且管束A延伸至对流段的下方，对流段内靠近框架排列若干管束B，水换热器上排列若干管束C，管束A、管束B及管束C首尾连接后，一端与柱塞泵联通，另一端与注汽管联通。

所述的管束A、管束B及管束C均采用小壁厚合金钢管制作。

所述对流段的框架与辐射段炉体间的固定形式可分别为平接、跨接及拱形连接。

本实用新型的有益效果是：由于取消传统注汽锅炉结构中的过渡段，将对流段直接坐于辐射段炉体的尾部排烟道处，缩减炉体长度，结构紧凑，可方便地固定于拖车或橇座上；且辐射段内管束延伸至对流段的下方，即增加面积热负荷、容积热负荷、截面热负荷，加大了注汽蒸发量；辐射段因对流段内的管束均采用小壁厚合金钢管制，既避免发生膜态沸腾而导致爆管，同时降低锅炉的整体重量，同时辐射段采用卧式，保证车载及锅炉工作时安全稳定。

附图说明

图1为本实用新型的外形结构示意图；

图2为辐射段内管束A12的布置形式示意图；

图3为辐射段与对流段平接方式示意图；

图4为图3的A-A剖视图；

图5为辐射段与对流段拱形连接示意图；

图6为图5的B-B剖视图；

图7为辐射段与对流段跨接方式示意图；

图8为图7的C-C剖视图；

图9为对流段内管束B14中的光管交错密排布置方式示意图；

图10为辐射段管束与炉壁固定方式示意图；

图11为对流段管束与框架固定方式示意图；

图12为该锅炉运行流程示意图。

图中1-烟囱，2-对流段，3-水换热器，4-辐射段，5-燃油蒸汽加热器，6-燃烧器，7-鼓风机，8-柱塞泵，9-空压机，10-支架A，11-支架B，12-管束A，13-管卡，14-管束B，15-套管，16-管束C，17-变送器，18-软化水入口，19-控制器，20-燃油电加热器，21-电动阀，22-燃油入口，23-变送器，24-调节阀，25-调节阀，26-排污阀，27-蒸汽雾化分离器，28-蒸汽过滤器，29-取样器，30-注汽管，31-传感器，32-汽水分离器，33-燃气入口，34-传感器，35-电磁阀，36-烟温热电偶，37-烟气监测取样口，38-燃油过滤器，39-截止阀。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

由附图1至附图12所示，该注汽锅炉主要包括锅炉本体和辅助设备，所述的锅炉本体包括辐射段4、水换热器3及对流段2；所述的辅助设备包括燃油蒸汽加热器5、燃烧器6、鼓风机7、空压机9及柱塞泵8，此外还包括设置在锅炉本体与辅助设备间管路上的附件。其中，所述辐射段4炉体尾部的排烟道处纵向固定对流段2，对流段2的上端固定烟囱1，且辐射段4、对流段2及烟囱1的内腔联通；水换热器3通过支架A10固定在辐射段4的外壁上，燃油蒸汽加热器5通过支架B11固定在辐射段4的外壁上，辐射段4的前端固定燃烧器6，燃烧器6又同时与鼓风机7、燃气入口33及空压机9联通如图1所示；在辐射段4内靠近炉壁内衬保温层排列若干管束A12，且管束A12延伸至对流段2的下方，如图2所示，并通过与辐射段4炉体内壁焊接的管卡13进行固定，如图10所示；对流段2内靠近框架内衬保温层排列若干管束B14，通过与箱体焊接的套管15进行固定，如图11所示；水换热器3上排列若干管束C16，而管束A12、管束B14及管束C16首尾连接后，一端与注塞泵8联通，另一端与注汽管30联通，如图锅炉运行流程图12所示。

所述辐射段4的炉体是由钢板卷制而成的圆筒结构，圆筒内衬保温层，其作用是避免炉内热量外散，同时又向管束A12反射热量。辐射段内由若干耐高温高压的无缝钢管用180°弯头连成管束A12，管束A12靠近保温层排列，中间形成宽敞的炉膛，管束A12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A12内的水，使水变成蒸汽，且辐射段4内管束延伸至对流段2的下方，目的是增加面积热负荷、容积热负荷、截面热负荷，加大注汽蒸发量。

对流段2为方形框架式结构，内衬保温层，对流段2的方形框架纵向固定在辐射段4炉体尾部的排烟道处，取消原有过渡段的转向空间，缩短注汽锅炉的整体长度，实现结构紧凑，满足安全稳定运行的使用性能；对流段2布置在锅炉尾部烟道里，是利用烟气的余热加热锅炉给水，锅炉给水先进对流段2并从中吸收烟气余热，使水温升高，其吸热量约占锅炉给水总吸收热量的40％左右；对流段2的框架内由若干无缝钢管及180°弯头连接成多层的、平行的、往复排列的管束B14；管束B14分为翅片管和光管两种，上部翅片管每若干排采用大半径弯头进行连接，便于吹灰及维修，下部光管采用交错密排布置方式，如图9所示，错列密排的布置形式特点是：首先可以增加烟气流速，提高光管吸热能力，有效减少对流受热面体积，降低对流受热面高度，从而使对流受热面结构更加紧凑合理；其次，在底部形成受热面挡墙，降低了上部翅片管束的入口烟温，有效避免了翅片烧损，增加烟气流速，提高光管吸热能力，有效减少对流受热面体积，降低对流受热面高度，从而使对流受热面结构更加紧凑合理。

上述的辐射段4的炉体及对流段2的框架外形可为圆筒形，也可为方形。

为了避免发生膜态沸腾而导致爆管，同时降低锅炉的整体重量，保证车载时安全稳定运行，辐射段4采用卧式，且辐射段4内的管束A12、对流段2内的管束B14及水换热器3中的管束C16均采用小壁厚合金钢管制作。

所述对流段2的框架与辐射段4炉体的连接形式可分别选用平接、跨接及拱形连接的形式，通过工字钢过渡与辐射段4炉体焊接固定。采用平接的形式，如图3及图4所示，可避免火焰与管束直接接触，造成火焰冲刷管壁，避免对流受热面受炉膛高温烟气辐射，避免在对流受热面区域形成死角，使对流受热面整体受热均匀；采用拱形连接方式，如图5及图6所示，这种结构不仅可以实现火焰折焰，还可以提高锅炉结构强度，使保温层不易脱落，减小烟气冲刷炉壁；连接处采用跨接方式，如图7及图8所示，这种结构制造方便。

对流段2框架顶部的法兰通过螺栓、螺母及垫片与烟囱1连接。

设置在锅炉本体与辅助设备间管路上其它附件，如图12所示，其中汽水分离器32设置在注汽管30处，分别于蒸汽过滤器28、取样器29联通；蒸汽过滤器28同时与蒸汽雾化分离器27及燃油蒸汽加热器5联通，燃油蒸汽加热器5连接燃油入口22及排污阀26联通，同时燃油蒸汽加热器5经燃油过滤器38、截止阀39、燃油电加热器20及鼓风机7与燃烧器6联通，蒸汽雾化分离器27与空压机9联通；此外还包括与柱塞泵8联通的软化水入口设置18，在柱塞泵8与水换热器内的管束C16联通管路上安装有变送器17，安装在鼓风机9上的控制器19，燃气入口33与燃烧器6管路上的电动阀21、传感器34及电磁阀35，蒸汽过滤器28与燃油蒸汽加热器5之间管路上的调节阀24，蒸汽雾化分离器27与空压机9间管路上的调节阀25，空压机9与燃烧器6间管路上的变送器23，蒸汽出口处的传感器31，对流段2与辐射段4炉壁上的烟温热电偶36及烟气监测取样口37。而所述的变送器17、控制器19、电动阀21、变送器23、调节阀24、调节阀25、传感器31、传感器34、电磁阀35及烟温热电偶36通过电路与锅炉的自动控制系统联接，实现对各参数的调节、控制以达到锅炉的稳定、高效运行，使注汽锅炉产生符合采油要求的蒸汽。该锅炉既可燃油，也可燃气。

车载式注汽锅炉将对流段直接坐于辐射段炉体的尾部排烟道处，缩减炉体长度，结构紧凑，可方便地固定于拖车或橇座上；且辐射段内管束延伸至对流段的下方，即增加面积热负荷、容积热负荷、截面热负荷，加大了注汽蒸发量，同时辐射段采用卧式，与对流段内的管束均采用小壁厚合金钢管制，既避免发生膜态沸腾而导致爆管，同时降低锅炉的整体重量，保证车载时安全稳定运行。

Claims (3)

1.一种车载式注汽锅炉，主要包括锅炉本体和辅助设备，所述的锅炉本体包括卧置的辐射段(4)、水换热器(3)及对流段(2)；所述的辅助设备包括燃油蒸汽加热器(5)、燃烧器(6)、鼓风机(7)、柱塞泵(8)及空压机(9)，其特征在于：所述辐射段(4)炉体尾部的排烟道处纵向固定对流段(2)，对流段(2)的上端固定烟囱(1)；水换热器(3)及燃油蒸汽加热器(5)分别通过支架A(10)支架B(11)固定在辐射段(4)的外壁上，辐射段(4)的前端固定燃烧器(6)，燃烧器(6)同时与鼓风机(7)、燃气入口(33)及空压机(9)联通；在辐射段(4)内靠近炉壁排列若干管束A(12)，且管束A(12)延伸至对流段(2)的下方，对流段(2)内靠近框架排列若干管束B(14)，水换热器(3)上排列若干管束C(16)，管束A(12)、管束B(14)及管束C(16)首尾连接后，一端与柱塞泵(8)联通，另一端与注汽管(30)联通。

2.根据权利要求1所述的一种车载式注汽锅炉，其特征在于：管束A(12)、管束B(14)及管束C(16)均采用小壁厚合金钢管制作。

3.根据权利要求1所述的一种车载式注汽锅炉，其特征在于：所述对流段(2)的框架与辐射段(4)炉体间的固定形式可分别为平接、跨接及拱形连接。 

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