專利名稱：燃氣熱水鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新 型涉及一種是石油行業(yè)熱力開采的專用設(shè)備。它是利用所產(chǎn)生的高壓熱水注入油井，加熱油層中的原油以降低稠油的粘度，增加稠油的流動性，從而能夠極大地提高稠油的采收率。具體是一種燃氣熱水鍋爐。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)外生產(chǎn)的蒸汽發(fā)生器，在油田稠油的采收中得到了廣泛的應(yīng)用，而對于原油粘稠度稍低的油田，也在使用這種蒸汽發(fā)生器勢必會造成不必要的浪費。為了保證一定采收率的同時，能夠最大限度的降低生產(chǎn)成本，這就需要用一種溫度稍低熱質(zhì)注入到油井，進行原油的采收。

實用新型內(nèi)容本實用新型目的在于為了克服上述的能源浪費、采收成本高的問題，提供一種燃氣熱水鍋爐，它具有模塊橇裝承載方式，使鍋爐結(jié)構(gòu)更加緊湊合理，也更有利于用戶的運輸搬遷，并能大大降低原油的采收成本。本實用新型目的是通過這樣的技術(shù)方案實現(xiàn)的一種燃氣熱水鍋爐，包括燃氣管線、燃燒器、輻射段、對流段、煙 、加藥裝置及控制盤，所述的燃燒器、輻射段、對流段、煙囪、加藥裝置均以模塊形式組裝在橇座上，所述的輻射段是圓筒形墻體，內(nèi)壁襯為耐火纖維，尾端設(shè)有方型煙氣通道，所述的輻射段管束為單回路直管蛇形往復排列成圓筒形結(jié)構(gòu)；所述的對流段全部由翅片管組成的梯形結(jié)構(gòu)，管束由單回路直管蛇形往復排列而成；所述的對流段設(shè)在輻射段的后部。所述的燃燒器直接依次連通輻射段、對流段、煙 ，燃燒器通過燃氣管線連通設(shè)置安全閥門的燃氣入口，燃氣入口通過天然氣分離器連通燃氣管線，天然氣分離器設(shè)置天然氣分離器排水口與天然氣分離器安全閥排放口 ；燃燒器與鼓風機結(jié)合為一體式結(jié)構(gòu)。所述的加藥裝置由藥箱通過加藥計量泵至混合器，混合器設(shè)置在給水入口與輻射段入口的給水管線之間。所述的控制盤為可編程的自控化控制器加上觸摸屏組成控制系統(tǒng)。所述的對流段連通設(shè)置閥門的熱水出口和放空口，對流段后部設(shè)置煙囪。所述的燃燒器與加藥裝置及控制盤設(shè)置在橇座上的板房內(nèi)。本實用新型燃氣熱水鍋爐是臥式直流鍋爐，輻射段與對流段為單回程直管水平蛇形排布，輻射段燃燒室為圓形，爐膛壓力為微正壓，對流段為梯形，緊挨輻射段后端布置，自動化程度大大提高，熱效率高。又縮小了爐體長度及高度，本鍋爐采用模塊橇裝承載方式，使鍋爐結(jié)構(gòu)更加緊湊合理，體積小、重量輕、方便整體運輸。同時，也大大降低原油的采收成本。

[0011]圖I是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型圖I俯視示意圖；圖3是本實用新型圖I左視示意圖；圖4是本實用新型圖I后視示意圖；圖5是圖示的A-A橫向剖面示意圖；圖6是本實用新型工作流程示意圖；圖7是本實用新型輻射段管束示意圖；圖8是圖7輻射段管束左視圖；圖9是對流段翅片管組成的梯形結(jié)構(gòu)示意圖；圖10是圖9俯視對流段管束示意圖。編號說明I.輻射段 2.對流段 3.橇座4.煙囪 5.燃燒器6.板房； 7.加藥裝置 8.給水管線 9.燃氣管線10.控制盤 701.混合器 702.藥箱 703.加藥計量泵801.給水入口 ；802·熱水出口 ；803·放空口 ； 901.天然氣入口 ；902.天然氣分離器排水口 ； 903.天然氣分離器安全閥排放口。
具體實施方式
實施例一種燃氣熱水鍋爐，包括燃氣管線9、燃燒器5、輻射段I、對流段2、煙囪4、加藥裝置7及控制盤10等，所述的燃燒器5、輻射段I、對流段2、煙囪4、加藥裝置7等均以模塊形式組裝在橇座3上，所述的輻射段I是圓筒形墻體，內(nèi)壁襯為硅酸鋁耐火纖維，尾端設(shè)有方型煙氣通道，所述的輻射段管束101為單回路直管蛇形往復排列成圓筒形結(jié)構(gòu)，如圖7、8所示；所述的對流段2全部由翅片管組成的梯形結(jié)構(gòu)，如圖9所示。管束201由單回路直管蛇形往復排列而成，如圖10所示；所述的對流段2布置在輻射段I的后部。所述的燃燒器5直接依次連通輻射段I、對流段2、煙囪4，燃燒器5通過燃氣管線9連通設(shè)置安全閥門的天然氣入口 901，天然氣入口 901通過天然氣分離器連通燃氣管線9，天然氣分離器設(shè)置天然氣分離器排水口 902與天然氣分離器安全閥排放口 903 ;燃燒器5與鼓風機結(jié)合為一體式結(jié)構(gòu)。所述的加藥裝置7由藥箱702通過加藥計量泵703至混合器701，混合器701設(shè)置在給水入口 801與輻射段I入口的給水管線8之間。所述的控制盤10為可編程自控化控制器+觸摸屏組成控制系統(tǒng)。所述的對流段2連通設(shè)置閥門的熱水出口 802和放空口 803，對流段2后部設(shè)置煙囪4。所述的燃燒器5與加藥裝置7及控制盤10設(shè)置在橇座3上的板房6內(nèi)。本鍋爐結(jié)構(gòu)部分概括為二大段即輻射段I、對流段2 ;四大系統(tǒng)即給水系統(tǒng)(給水管線8)、燃燒系統(tǒng)(燃燒器5)、自控系統(tǒng)(控制盤10)、加藥系統(tǒng)(加藥裝置7)。所述的輻射段正常運行時殼體外表面平均溫度小于60°C。輻射段管束為單回路直管蛇形往復排列成圓筒形結(jié)構(gòu)，設(shè)計時考慮了受熱面的傳熱以及安全運行，考慮了燃燒器最大火焰調(diào)節(jié)尺寸，使火焰與管束不產(chǎn)生貼邊現(xiàn)象等情況。管子與爐墻間的最佳值的距離，這是根據(jù)直接吸收輻射熱及反射輻射熱來確定的。爐管沿輻射段墻體內(nèi)壁縱向蛇形排布，形成一套水循環(huán)。其熱效率高、熱傳導效果好。所述的對流段是全部由翅片管組成的梯形結(jié)構(gòu)，管束由單回路直管蛇形往復排列而成。對流段布置在輻射段的后部，無過渡段，具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、熱效率高、煙氣阻力小等優(yōu)點。所述的自控系統(tǒng)是采用PLC (可編程自控化的控制器)+觸摸屏組成控制系統(tǒng)。主要功能特點(I)熱水出口溫度報警值動態(tài)跟蹤、實時計算，無須人工設(shè)定；(2)人機界面直觀、友好，維護方便，操作便捷； (3)系統(tǒng)具有自診斷功能，故障率低；(4)系統(tǒng)具有豐富的數(shù)據(jù)管理功能，歷史數(shù)據(jù)可以永久存儲；(5)趨于人性化設(shè)計，其性能可靠、安全、穩(wěn)定；(6)具有通用數(shù)據(jù)遠傳接口，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)網(wǎng)上瀏覽與存儲，符合當今油田數(shù)據(jù)化管
理的需要。所述的給水系統(tǒng)給水系統(tǒng)是指從給水入口 801至熱水出口 802之間的水流通道，是由輻射受熱面、對流段中受熱面以及其范圍內(nèi)管道組成的流程系統(tǒng)，如流程圖所示，是鍋爐的主要受壓組件，為了安全高效的運行，它安裝了如下器件I.給水截止閥及電動流量調(diào)節(jié)閥以調(diào)節(jié)鍋爐給水的流量；2.電磁流量計量系統(tǒng)，使給水在進入輻射段流程之前得到流量控制和計量；3.熱水出口安全閥是為了保護設(shè)備和人身安全而設(shè)置的重要安全件；4.熱水出口單向閥、截止閥以防止注井熱水倒流、控制注井熱水流量；5.流程上設(shè)的管座用于安裝近程的和遠傳壓力、溫度儀表及排放空氣；6.熱水出口旁通截止閥及管路用于啟爐初始時期排放。所述的燃燒系統(tǒng)由燃燒器5(自帶鼓風機)、爐膛、煙氣通道等組成。煙氣通道上設(shè)有煙溫熱電偶。所述的燃氣管線9由氣液分離器、燃氣過濾器、旋進漩渦流量計、壓力調(diào)節(jié)閥和電磁閥等組成。燃氣流程簡單、便于操作且安全可靠性強.如流程圖所示。上述的零部件市場有售。所述的加藥裝置7由藥箱702、加藥計量泵703、球閥、單向閥及其連接管道組成。如流程圖所示。藥品溶液首先在藥箱702內(nèi)配制完成，然后經(jīng)加藥計量泵703按一定的流量注入混合器701給水管線。單向閥則會有效地防止藥液與本鍋爐內(nèi)水的倒流。各部件間連接方式為保證安全穩(wěn)定運行，鍋爐的輻射段I與對流段2之間以及它們與橇座3和板房6之間采用了焊接的連接方式，這樣既能使煙氣得到可靠的密封，減少熱量損失，并能保證操作人員的人身安全。同時，又避免了設(shè)備運行時造成連接處松動。燃燒器5與輻射段I的端蓋以及煙囪4與對流段2用螺栓連接，這樣便于設(shè)備的檢修和清洗。本實用新型為滿足用戶要求對以下系列產(chǎn)品進行了初步實驗。[0059]鍋爐主要技術(shù)參數(shù)I.鍋爐型號YZG0. 32-6. 4/95/40-G、YZG0. 45-6. 4/95/40-G、YZG0. 57-6. 4/95/40-G2.額定流量 5t/h、7t/h、9t/h3.額定工作壓力6· 4MPa4.額定出水溫度95°C5.額定進水溫度40°C6.額定熱功率O. 32MW、0. 45MW、0. 57MW7.熱效率 86%8.燃料天然氣9.控制方式 PLC+觸摸屏實驗證明本實用新型取消水-水換熱器的預(yù)熱設(shè)備，鍋爐給水首先進入輻射段加熱，避免了給水先進入對流段造成管壁溫度過低而形成露點腐蝕。爐體一體化，結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、移動方便。同時，它具備如下優(yōu)點(I)火焰直接加熱爐管內(nèi)地層水，散熱損失小，熱效率高；(2)成本降低、結(jié)構(gòu)緊湊，無需分拆運輸；(3)采用先進的控制技術(shù)，能實現(xiàn)鍋爐流量及出口溫度保持恒定，自動化程度大大提聞;(4)可靠的加藥系統(tǒng)，定期為爐管除垢提高換熱效率。
權(quán)利要求1.一種燃氣熱水鍋爐，包括燃氣管線(9)、燃燒器(5)、輻射段(I)、對流段(2)、煙囪(4)、加藥裝置(7)及控制盤(10)，其特征在于所述的燃燒器(5)、福射段⑴、對流段⑵、 煙囪(4)、加藥裝置(7)均以模塊形式組裝在橇座(3)上，所述的輻射段(I)是圓筒形墻體， 內(nèi)壁襯為耐火纖維，尾端設(shè)有方型煙氣通道，所述的輻射段管束(101)為單回路直管蛇形往復排列成圓筒形結(jié)構(gòu)；所述的對流段(2)全部由翅片管組成的梯形結(jié)構(gòu)，管束(201)由單回路直管蛇形往復排列而成；所述的對流段(2)設(shè)在輻射段(I)的后部。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燃氣熱水鍋爐，其特征在于所述的燃燒器(5)直接依次連通輻射段(I)、對流段(2)、煙囪(4)，燃燒器(5)通過燃氣管線(9)連通設(shè)置安全閥門的燃氣入口(901)，燃氣入口(901)通過天然氣分離器連通燃氣管線(9)，天然氣分離器設(shè)置天然氣分離器排水口(902)與天然氣分離器安全閥排放口(903);燃燒器(5)與鼓風機結(jié)合為一體式結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燃氣熱水鍋爐，其特征在于所述的加藥裝置(7)由藥箱 (702)通過加藥計量泵(703)至混合器(701)，混合器(701)設(shè)置在給水入口(801)與輻射段⑴入口的給水管線⑶之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燃氣熱水鍋爐，其特征在于所述的控制盤(10)為可編程的自控化控制器加上觸摸屏組成控制系統(tǒng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燃氣熱水鍋爐，其特征在于所述的對流段(2)連通設(shè)置閥門的熱水出口(802)和放空口(803)，對流段(2)后部設(shè)置煙囪(4)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燃氣熱水鍋爐，其特征在于所述的燃燒器(5)與加藥裝置 (7)及控制盤(10)設(shè)置在橇座(3)上的板房(6)內(nèi)。
專利摘要一種燃氣熱水鍋爐，包括燃氣管線、燃燒器、輻射段、對流段、煙囪、加藥裝置及控制盤，其特征在于所述的燃燒器、輻射段、對流段、煙囪、加藥裝置均以模塊形式組裝在橇座上，所述的輻射段是圓筒形墻體，內(nèi)壁襯為耐火纖維，尾端設(shè)有方型煙氣通道，所述的輻射段管束為單回路直管蛇形往復排列成圓筒形結(jié)構(gòu)；所述的對流段全部由翅片管組成的梯形結(jié)構(gòu)，管束由單回路直管蛇形往復排列而成；所述的對流段設(shè)在輻射段的后部。它熱效率高、自動化程度高，爐體一體化以模塊形式組裝在橇座上，結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、移動方便。
文檔編號F24H9/18GK202470377SQ20122002728
公開日2012年10月3日 申請日期2012年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月20日
發(fā)明者孫巖, 孫新利, 張曉明, 李玉福, 杜慶吉, 樊海軒, 王鑫, 竇成秋, 繆素景, 蘇廣文, 賴永青, 郭恩廣, 韓建荒, 韓玉秋, 高峰 申請人:中國石油天然氣第八建設(shè)有限公司