一種50T/h燃油或燃氣注汽鍋爐的製作方法

2023-05-29 08:59:31 1

專利名稱：一種50T/h燃油或燃氣注汽鍋爐的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於鍋爐製造領域，涉及一種油田注汽鍋爐，具體涉及一種在石油開採
中使用的50T/h燃油或燃氣注汽鍋爐。
背景技術：
眾所周知，在我國特別是遼河油田存在著豐富的稠油資源，而開釆稠油而進行蒸汽 驅、SAGD熱力採油需要採用大噸位鍋爐進行連續注汽。但是在目前使用的50T/h渣油 注汽鍋爐存在嚴重的缺陷，例如爐膛結構設計不合理、輻射管束偏流嚴重、爆管機率較 高，從而不利於連續注汽。
為了進行高效的開採，減少維修作業強度和增加連續注汽時間，現在急需一種克服 上述缺陷的注汽鍋爐。

實用新型內容
針對現有注汽鍋爐的不足，本實用新型技術發明人進行多次實驗及研究提出了一種 新型50T/h燃油或燃氣注汽鍋爐。
依據本實用新型的燃油或燃氣注汽鍋爐，具體為50T/h燃油或燃氣注汽鍋爐，其包 括鍋爐本體及鍋爐輔助系統；鍋爐本體由輻射段、過渡段、對流段和撬座組成，鍋爐輔
助系統包括鍋爐水汽系統、燃燒系統、空氣系統、霧化系統、燃油或燃氣系統、控制系 統；輻射段整體為臥式圓筒形，輻射段中的輻射管束採用雙管並行蛇形往復排列形式， 其中加熱水段選用72根材質為20G的4)89iMX13m、直管長度為16 m的無縫鋼管，汽 化區選用20根材質為15CrMo G的4>89咖X13咖、直管長度為16 m的無縫鋼管，輻射 管束按一定中心距排列成圓形或矩形水冷壁。
優選地，對流段中的對流段管束由光管和翅片管組成，對流管束採用相對獨立兩管 程管束組成，兩管程管束的數量和布置形式相同，對流管束全部採用小半徑彎頭水平蛇 形往復排列；對流段底部由6排密排光管組成，處於對流段下部的6排翅片管採用大半 徑跨接彎頭，其餘翅片管採用每兩組之間加大縱向間距的布置形式。
優選地，過渡段的煙道接口釆用大圓度弧形的頂板。優選地，在鍋爐水汽系統中的水換熱器殼程進口、對流段出口、輻射段入口和輻射 段出口均布置有集箱。
優選地，在輻射段入口設置有流量檢測與調節裝置，在輻射段出口每管程設置有單 獨的幹度檢測裝置。
該燃油或燃氣注汽鍋爐可以廣泛適用於石油開釆中，並且使用該燃油或燃氣注汽鍋 爐提高了鍋爐熱效率，進而能夠提高了油層採收率，降低稠油開採成本。
附圖簡要說明


圖1為依據本實用新型的50T/h燃油或燃氣注汽鍋爐的高壓汽水系統的示意圖
圖2為依據本實用新型的50T/h燃油或燃氣注汽鍋爐的50T/h鍋爐總圖示意圖
圖3(a)和3 (b)為50T/h燃油或燃氣注汽鍋爐中的輻射段結構圖
圖4為50T/h燃油或燃氣注汽鍋爐中的輻射管束結構示意圖
圖5為50T/h燃油或燃氣注汽鍋爐中的過渡段結構圖示意圖
圖6 (a)和6 (b)為50T/h燃油或燃氣注汽鍋爐中的輻射管束結構圖
具體實施方式
以下結合附圖，對本實用新型提出的燃油或燃氣注汽鍋爐進行詳細描述。 在
圖1至圖6(b)中，圖中的標記表示的部件分別如下
1、 主水管道
2、 進入集箱I
3、 水換熱器殼程進口 I
4、 水換熱器殼程進口II
5、 對流段進口 I
6、 對流段進口II
7、 對流段出口 I
8、 對流段出口II
9、 集箱II
10、 水換熱器管程進口 I
11、 '水換熱器管程進口II12、 水換熱器管程出口 I
13、 水換熱器管程出口II
14、 集箱m
15、 輻射段入口 I
16、 輻射段入口II
17、 輻射段出口 I
18、 輻射段出口II
19、 進入集箱IV
20、 柱塞水泵
21、 燃燒系統 .
22、 輻射段
23、 高壓汽水系統
24、 過渡段
25、 對流段
依據本實用新型的燃油或燃氣注汽鍋爐，具體為50T/h燃油或燃氣注汽鍋爐，其包 括鍋爐本體及鍋爐輔助系統；鍋爐本體由輻射段、過渡段、對流段和撬座組成，鍋爐輔 助系統包括鍋爐水汽系統、燃燒系統、空氣系統、霧化系統、燃油或燃氣系統、控制系 統；輻射段整體為臥式圓筒形，輻射段中的輻射管束採用雙管並行蛇形往復排列形式， 其中加熱水段選用72根材質為20G的4>89咖X 13咖、直管長度為16 m的無縫鋼管，汽 化區選用20根材質為15CrMo G的4>89咖X 13咖、直管長度為16 m的無縫鋼管，輻射 管束按一定中心距排列成圓形或矩形水冷壁
其中，輻射段是將水加熱生成高壓飽和蒸汽的主要區域，燃燒系統安裝於輻射段前 方。過渡段位於輻射段和對流段之間，其將輻射段產生煙氣導入對流段；對流段位於過 渡段上方，通過吸收高溫煙氣熱量來加熱來水，提高輻射段入水溫度減少熱損失，提高 了鍋爐運行效率。
所述輻射段整體為臥式圓筒形，輻射管束採用雙管並行蛇形往復排列形式，選用72 根材質為20G的4)89咖X13咖(用於加熱水段)，20根材質為15CrMo G的小89咖X13 皿(用於汽化區)，直管長度為16 m的無縫鋼管，將管束按一定中心距排列成圓形或矩 形水冷壁。 '
5對流段管束由光管和翅片管組成，採用相對獨立兩管程管束組成，兩管程管束數量 和布置形式相同，保證了工質所處環境一致，對流管束全部採用小半徑彎頭水平蛇形往 復排列。底部由6排水平密排光管組成，處f下部的6排翅片管採用大半徑跨接彎頭， 其餘翅片管採用每兩組之間加大縱向間距的布置形式，以利於吹灰。優選地，過渡段的 煙道接口採用大圓度弧形的頂板。
水換熱器殼程進口、對流段出口、輻射段入口和輻射段出口均布置了集箱，採用高 壓汽水管路多管程控制技術。
在輻射段入口增加流量檢測與調節裝置，在輻射段出口每管程設置單獨的幹度檢測 裝置，以方便鍋爐調節。
具體結合附圖，解釋如下
該實用新型為一種50T/h燃油或燃氣注汽鍋爐，其包括鍋爐本體、燃燒系統21、高 壓汽水管路23，鍋爐本體由輻射段22、過渡段24、對流段25組成，輻射段22是將水 加熱生成高壓溼飽和蒸汽的主要區域，燃燒系統21最終作用於輻射段。過渡段24位於 輻射段22和對流段25之間，其將輻射段22產生煙氣導入對流段25;對流段25位於過 渡段24上方，通過吸收輻射段22來的高溫煙氣加熱來水，提高輻射段22入水溫度減 少熱損失，提高了鍋爐運行效率。
所述輻射段整體為臥式圓筒形，輻射管束我們設計了一種全新的鍋爐管布置形式一 一雙管並排式往復蛇形管。所謂雙管並排式往復蛇形管就是將普通鍋爐直管用彎頭加以 連接形成流程通道，將兩流程通道並排布置，使兩組流程所處環境完一樣。每組輻射管 束採用20G 4)89咖X13咖的光管和15CrMoG d)89咖X13咖的光管組成，直管長度16 m, 將管束按一定中心距排列成圓形或矩形水冷壁，每隔兩根管焊接一個大直徑彎頭和一個 小直徑彎頭。最後兩個進出口都在管束上部或者下部，方便布置進出口集箱。
這種結構形式較傳統的往復彎頭焊接形式爐膛有如下優點雙管同時進出，既滿足 質量流速，又保證流通面積；雙管並行，所處工況基本一致，能減小偏流情況的發生。
所述對流段為雙管程布置，每組對流管束由光管和翅片管組成，均採用水平往復蛇 形布置形式。對流管束採用相對獨立兩管程管束組成，兩管程管束數量和布置形式相同， 保證了工質所處環境一致。底部由6排密排光管組成，密排形式為小半徑彎頭水平蛇形 往復排列。處於下部的6排翅片管採用大半徑跨接彎頭，其餘翅片管每兩組之間加大縱 向間距，以利於吹掃空間的布置。焊接順序為從上至下依次焊接。這種結構形式較傳統的對流管束布置形式有如下優點雙管同時進出，既滿足質量 流速，又保證流通面積；底部光管緊密排布，增大換熱面積降低排煙溫度，減少對翅片 管燒損。水平密排型式利於焊接和維修，同時解決了錯列式密排的應力集中問題；上部 翅片管稀排，利於對流段清灰。
所述過渡段設計了一種新型的煙道接口，這種煙道接口採用大圓度弧形的頂板，較 傳統平直頂板固定保溫層的能力更好，配合摺疊砌塊式保溫使其形成自承重式拱頂，增 強了抗衝刷能力。(詳見圖示)
所述高壓汽水管路採用多級控制技術，即水換熱器殼程進口、對流段出口、輻射段 入口和輻射段出口均布置了集箱以混合雙管程工質，最大程度的減少雙管程帶來的偏流 問題。
由高壓水泵來的軟化水通過主水管道1進入集箱I 2混合後分別進入水換熱器殼程 進口 13、水換熱器殼程進口I14，走完殼程後分別進入對流段進口 15和進口I16，在對 流段與煙氣換熱完畢後由對流段出口 I 7和出口II8進入到集箱II9混合後進入水換熱 器管程進口 I lO和水換熱器管程進口IIll,在管程內完成換熱後由水換熱器管程出口 I 12和水換熱器管程出口I113出，進入集箱nil4混合後分別進入輻射段入口 I 15和輻射 段入口 II16，在輻射段內經燃燒系統加熱後產生的溼飽和蒸汽由輻射段出口 I 17和輻射 段出口II18進入集箱IV19，充分混合後進入注汽管線。
該燃油或燃氣注汽鍋爐可以廣泛適用於石油開釆中，並且蒸汽驅、SAGD熱力採油採 用50T/h燃油或燃氣鍋爐進行注汽，提高了油層採收率，降低稠油開採成本，提高了鍋 爐熱效率。該燃油或燃氣注汽鍋爐的應用有效防止鍋爐出現偏流，延長了鍋爐的使用壽 命及增強了鍋爐運行穩定性，防止爆管事故的發生，增加了鍋爐連續運行時間。
另外，儘管在上面已經清楚詳細地描述了本實用新型提出的技術方案，但是參考本 實用新型的優選實施例，本領域普通的技術人員可以理解，在不背離所附權利要求定義 的本實用新型的精神和範圍的情況下，可以在形式和細節中做出各種各樣的修改。因此， 所有參考本實用新型技術方案所做出的各種各樣的修改，均應當落入本實用新型的保護 範圍之內。
權利要求1.一種50T/h燃油或燃氣注汽鍋爐，其特徵在於包括鍋爐本體及鍋爐輔助系統；鍋爐本體由輻射段、過渡段、對流段和撬座組成，鍋爐輔助系統包括鍋爐水汽系統、燃燒系統、空氣系統、霧化系統、燃油或燃氣系統、控制系統；輻射段整體為臥式圓筒形，輻射段中的輻射管束採用雙管並行蛇形往復排列形式，其中加熱水段選用72根材質為φ89mm×13mm、直管長度為16m的無縫鋼管的20號高壓鍋爐管，汽化區選用20根材質為φ89mm×13mm、直管長度為16m的無縫鋼管的合金鋼高壓鍋爐，輻射管束按一定中心距排列成圓形或矩形水冷壁。
2. 依據權利要求1中的燃油或燃氣注汽鍋爐，其特徵在於所述對流段中的對流段管 束由光管和翅片管組成，對流管束採用相對獨立兩管程管束組成，兩管程管束的數量和 布置形式相同，對流管束全部採用小半徑彎頭水平蛇形往復排列；對流段底部由6排密 排光管組成，處於對流段下部的6排翅片管採用大半徑跨接彎頭，其餘翅片管採用每兩 組之間加大縱向間距的布置形式。
3. 依據權利要求1中的燃油或燃氣注汽鍋爐，其特徵在於過渡段的煙道接口採用大 圓度弧形的頂板。
4. 依據權利要求1中的燃油或燃氣注汽鍋爐，其特徵在於在鍋爐水汽系統中的水換 熱器殼程進口、對流段出口、輻射段入口和輻射段出口均布置有集箱。
5. 依據權利要求1中的燃油或燃氣注汽鍋爐，其特徵在於在輻射段入口設置有流量 檢測與調節裝置，在輻射段出口每管程設置有單獨的幹度檢測裝置。
專利摘要本實用新型提供一種50T/h燃油(氣)注汽鍋爐，其包括鍋爐本體及鍋爐輔助系統；鍋爐本體由輻射段、過渡段、對流段和撬座組成，鍋爐輔助系統包括鍋爐水汽系統、燃燒系統、空氣系統、霧化系統、燃油(氣)系統、控制系統；輻射段是將水加熱生成高壓飽和蒸汽的主要區域，燃燒系統作用於輻射段；過渡段位於輻射段和對流段之間，其將輻射段產生煙氣導入對流段；對流段位於過渡段上方，通過吸收輻射段來的高溫煙氣加熱來水。採用該50t/h燃油(氣)鍋爐進行注汽，提高了油層採收率，降低稠油開採成本，提高了鍋爐熱效率；該鍋爐技術的應用能有效防止鍋爐出現偏流，延長了鍋爐的使用壽命及增強了鍋爐運行穩定性，防止爆管事故的發生，增加了鍋爐連續運行時間。
文檔編號F22B37/00GK201331046SQ200920148440
公開日2009年10月21日 申請日期2009年4月8日 優先權日2009年4月8日
發明者為 任, 君 候, 劉錦華, 呂宏偉, 吳永寧, 吳緒宏, 英 周, 孫經東, 宋延良, 慧 李, 李曉慧, 帆 楊, 明 楊, 列 王, 名 穆, 裴明東, 趙晶晶, 趙豔春, 鄧曉友, 季 陳 申請人:遼河石油勘探局總機械廠