專利名稱：一種用于燃燒含泥沙較多的渣油注汽鍋爐的擋灰管束的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種適用于燃油注汽鍋爐，特別適用于燃燒含泥沙較多的渣油注汽鍋爐的擋灰管束。
背景技術：
注汽鍋爐是開采稠油的重要設備，鍋爐產(chǎn)生的高溫高壓飽和蒸汽注入油井，使稠油溫度升高，粘度降低，易于開采。注汽鍋爐由輻射段、過渡段、對流段、水-水換熱器及連接管路組成。由于原油需求量的增加和原油價格的提高，注汽鍋爐普遍采用渣油代替原油作為燃料。渣油是煉油過程中減壓蒸餾所得的殘存油，原油中的泥沙等雜質(zhì)及金屬化合物都殘留在渣油中，渣油重質(zhì)成分含量高、碳氫比極高、粘度大，很難霧化燃燒，而且由于輻射段尾部空氣中氧含量低使渣油很難燃盡，燃燒后的煙氣中含大量泥灰、大顆粒焦殼類灰塵、炭黑粒子和熔融態(tài)化合物，在對流管束表面生成較嚴重的難以清除的粘結(jié)性積灰。而注汽鍋爐出于對結(jié)構(gòu)緊湊的限制，對流管束布置密集并且大部分管為翅片管，使得對流管束的清灰工作異常困難。即使在對流段上添加吹灰器，由于對流管束非常密集，并且對流段積灰多為硬度較高的粘結(jié)性灰，吹灰器除灰效果也非常有限。鍋爐長期運行后，對流段的粘結(jié)性積灰會使鍋爐的出力和熱效率均下降，影響鍋爐的正常運行。不得不經(jīng)常停爐人工清灰，人工清理不但環(huán)境惡劣，而且由于對流管束排布密集，很難將積灰清理干凈。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于燃渣油注汽鍋爐，特別是用于燃燒含泥沙較多的渣油注汽鍋爐的擋灰管束，阻擋煙氣中大部分泥灰和大顆?；覊m的運動，使其改變運動方向而沉積在過渡段底部，還能吸附煙氣中熔融態(tài)化合物和剩余的大部分飛灰，大大降低了對流段煙氣中飛灰的濃度，使對流管束積灰很少而且是疏松灰，容易清理，保證了對流管束的正常換熱。為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案一種用于燃燒含泥沙較多的渣油注汽鍋爐的擋灰管束，包括擋灰管束3，擋灰管束3通過兩端的法蘭6分別與擋灰管進口管路I和擋灰管出口管路4相連，擋灰管進口管路I連接輻射管路出口，擋灰管出口管路4連接蒸汽取樣分離器入口，還包括布置在擋灰管束3前過渡段2上的吹灰器8和過渡段2底部的排灰孔7。所述擋灰管束3設置在注汽鍋爐L型過渡段2轉(zhuǎn)彎處。所述擋灰管束3采用直管往復連接而成的單回程管束結(jié)構(gòu)，直管間通過彎頭相連，彎頭布置在擋灰管束3兩側(cè)的擋灰管管箱5內(nèi)。所述擋灰管束3有兩排，管排豎直布置，直管水平布置，兩排管錯列布置。所述擋灰管束3的直管采用直徑為70 90mm的光管。所述擋灰管束3的縱向節(jié)距S為標準短半徑180°彎頭一端面中心至另一端面中心的距離，橫向節(jié)距為O. 866S。
所述擋灰管管箱5的外殼用5 IOmm厚的鋼板加工而成，外殼焊接在鍋爐過渡段上，夕卜殼內(nèi)側(cè)包裹40 60mm厚的保溫層。所述排灰孔7的孔徑為60 90mm，排灰孔上布置閥門。所述吹灰器8選用聲波吹灰器或蒸汽吹灰器。添加擋灰管束帶來的有益效果如下1.煙氣從輻射段出來后首先經(jīng)過擋灰管，兩排擋灰管能有效阻擋煙氣中的大部分泥灰和大顆?；覊m，使其改變運動方向而沉積在過渡段底部，沉積灰在停爐時通過排灰孔集中排灰。2.擋灰管能吸附煙氣中熔融態(tài)化合物和剩余的大部分飛灰。在擋灰管前添加吹灰器，定期吹除吸附在擋灰管上的灰塵，防止因擋灰管上積灰過多而影響煙氣流動。3.流經(jīng)對流段的煙氣中飛灰濃度大大降低，對流管束積灰很少而且是疏松灰，容
易清理。4.擋灰管前后沒有布置管束，有足夠的空間，方便停爐時對擋灰管進行人工除灰和檢修。5.增加了鍋爐的對流受熱面，可以降低鍋爐的排煙溫度，提高鍋爐的熱效率。6.擋灰管內(nèi)流動的是輻射段出來的蒸汽，擋灰管吸收煙氣熱量可以提高蒸汽的干度，提高單位體積蒸汽的蓄熱量，提高鍋爐的注汽效果，從而提高油井的稠油開采率。


圖1為安裝本發(fā)明擋灰管束的燃渣油注汽鍋爐的流程圖。圖2為安裝本發(fā)明擋灰管束的燃渣油注汽鍋爐的主視圖。圖3為安裝本發(fā)明擋灰管束的燃渣油注汽鍋爐的后視圖。圖4為本發(fā)明擋灰管束的結(jié)構(gòu)示意圖，A-A視圖。圖5為本發(fā)明擋灰管束入口管路側(cè)管箱內(nèi)彎頭布置示意圖。圖6為本發(fā)明擋灰管束出口管路側(cè)管箱內(nèi)彎頭布置示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明結(jié)構(gòu)進行詳細說明。如圖1、圖2和圖3所示，本發(fā)明一種用于燃燒含泥沙較多的渣油注汽鍋爐的擋灰管束，包括擋灰管束3，擋灰管束3通過兩端的法蘭6分別與擋灰管進口管路I和擋灰管出口管路4相連，擋灰管進口管路I連接輻射管路出口，擋灰管出口管路4連接蒸汽取樣分離器入口，還包括布置在擋灰管束3前過渡段2上的吹灰器8和過渡段2底部的排灰孔7。擋灰管束3設置在注汽鍋爐L型過渡段2轉(zhuǎn)彎處，由于過渡段處煙溫在1000°C左右，因此擋灰管束采用耐高溫的15CrMo鋼。如圖3所示，擋灰管束3采用直管往復連接而成的單回程管束結(jié)構(gòu)，直管間通過彎頭相連，彎頭布置在擋灰管束3兩側(cè)的擋灰管管箱5內(nèi)，使其不受高溫煙氣直接沖刷而且容易更換擋灰管，擋灰管管箱5外殼用5 IOmm厚的鋼板加工而成，外殼焊接在鍋爐過渡段上，外殼內(nèi)側(cè)包裹40 60mm厚的保溫層。根據(jù)擋灰管管徑的大小，選取標準的短半徑180°彎頭，擋灰管束中的所有彎頭均采用標準短半徑180°彎頭。擋灰管束3有兩排，管排豎直布置，直管水平布置，兩排管錯列布置，使其從側(cè)向看能完全擋住過渡段的煙氣通道。擋灰管束3的直管采用直徑為70 90mm的光管。由于鍋爐過渡段水平段結(jié)構(gòu)上部寬下部窄呈U型，因此擋灰管束3采用的直管從上到下依次變短。如圖4和圖5所不,分別為本發(fā)明擋灰管束入口管路側(cè)管箱彎頭布置不意圖和出口管路側(cè)管箱彎頭布置示意圖。本發(fā)明專利添加的擋灰管束能夠阻擋從輻射段來的高溫煙氣中的大部分泥灰和大顆粒灰塵，使其改變運動方向而沉積在過渡段底部，排灰孔7布置在擋灰管前的過渡段底部，排灰孔孔徑為60 90mm，排灰孔上安裝有閥門，鍋爐運行時閥門關閉，防止高溫煙氣從排灰孔排出鍋爐造成熱損失，注汽鍋爐停爐時將閥門打開，人工清掃擋灰管束前積灰使其從排灰孔排出鍋爐。高溫煙氣通過擋灰管束時，煙氣中熔融態(tài)化合物和剩余的大部分飛灰會吸附在擋灰管的外表面而固定下來，吸附在擋灰管上的積灰通過添加吹灰器來清除，吹灰器8布置在擋灰管前的過渡段上，并且水平布置，吹灰器可選用聲波吹灰器或蒸汽吹灰器等常規(guī)吹灰器，鍋爐運行時定期啟動吹灰器，吹除吸附在擋灰管上的灰塵。通過擋灰管束的阻擋和吸附，已擋住大部分泥沙和飛灰，對流段煙氣中飛灰的濃度大大降低，這樣一來，對流管束積灰很少，而且是疏松灰，很容易清理。擋灰管束布置在過渡段的轉(zhuǎn)彎處，擋灰管束前后沒有布置管路，有足夠的空間，方便在停爐時檢修擋灰管，以及人工清除擋灰管束上吹灰器難以清理的粘性灰。此外，添加擋灰管束還增加對流受熱面積，提高鍋爐出口蒸汽的干度，提高稠油的開采率，增加受熱面積也能降低鍋爐的排煙溫度。
權利要求
1.一種用于燃燒含泥沙較多的渣油注汽鍋爐的擋灰管束，其特征在于包括擋灰管束(3)，擋灰管束(3)通過兩端的法蘭(6)分別與擋灰管進口管路(I)和擋灰管出口管路(4)相連，擋灰管進口管路(I)連接輻射管束出口，擋灰管出口管路(4)連接蒸汽取樣分離器入口，還包括布置在擋灰管束(3 )前過渡段(2 )上的吹灰器(8 )和注汽鍋爐過渡段(2 )底部的排灰孔(7)。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種用于燃燒含泥沙較多的渣油注汽鍋爐的擋灰管束，其特征在于所述擋灰管束(3)設置在注汽鍋爐L型過渡段(2)轉(zhuǎn)彎處。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種用于燃燒含泥沙較多的渣油注汽鍋爐的擋灰管束，其特征在于所述擋灰管束(3)采用直管往復連接而成的單回程管束結(jié)構(gòu)，直管間通過彎頭相連，彎頭布置在擋灰管束(3)兩側(cè)的擋灰管管箱(5)內(nèi)。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種用于燃燒含泥沙較多的渣油注汽鍋爐的擋灰管束，其特征在于所述擋灰管束(3)有兩排，管排豎直布置，直管水平布置，兩排管錯列布置。
5.根據(jù)權利要求3所述的一種用于燃燒含泥沙較多的渣油注汽鍋爐的擋灰管束，其特征在于所述擋灰管束(3)的直管采用直徑為70 90mm的光管。
6.根據(jù)權利要求3所述的一種用于燃燒含泥沙較多的渣油注汽鍋爐的擋灰管束，其特征在于所述擋灰管束(3)的縱向節(jié)距S為標準短半徑180°彎頭一端面中心至另一端面中心的距離，橫向節(jié)距為O. 866S。
7.根據(jù)權利要求3所述的一種用于燃燒含泥沙較多的渣油注汽鍋爐的擋灰管束，其特征在于所述擋灰管管箱(5)的外殼用5 IOmm厚的鋼板加工而成,外殼焊接在注汽鍋爐過渡段上，外殼內(nèi)側(cè)包裹40 60mm厚的保溫層。
8.根據(jù)權利要求1所述的一種用于燃燒含泥沙較多的渣油注汽鍋爐的擋灰管束，其特征在于所述排灰孔(7)的孔徑為60 90mm,排灰孔上布置閥門。
9.根據(jù)權利要求1所述的一種用于燃燒含泥沙較多的渣油注汽鍋爐的擋灰管束，其特征在于所述吹灰器(8)選用聲波吹灰器或蒸汽吹灰器。
全文摘要
一種用于燃含泥沙較多的渣油注汽鍋爐的擋灰管束，包括擋灰管束，擋灰管束通過兩端的法蘭分別與擋灰管進口管路和擋灰管出口管路相連，擋灰管進口管路連接輻射管束出口，擋灰管出口管路連接蒸汽取樣分離器入口，還包括布置在擋灰管束前的吹灰器和過渡段底部的排灰孔；擋灰管束設置在注汽鍋爐L型過渡段轉(zhuǎn)彎處，直管往復排布用彎頭相連，彎頭布置在擋灰管束兩側(cè)的擋灰管管箱內(nèi)；擋灰管束有兩排，管排豎直布置，直管水平布置，兩排管錯列布置；能阻擋煙氣中大部分泥灰和大顆?；覊m的運動，使其沉積在過渡段底部，還能吸附煙氣中熔融態(tài)化合物和剩余的大部分飛灰，降低對流段煙氣中的飛灰的濃度，使對流管束積灰很少且是疏松灰，容易清理，保證其正常換熱。
文檔編號F23J3/04GK103017183SQ201210520678
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月3日 優(yōu)先權日2012年12月3日
發(fā)明者吳東垠, 曹慎騰, 趙若焱, 鄒洋, 蒙佳, 王利兵 申請人:西安交通大學