[实用新型]一种膜式水冷壁的油田注汽锅炉辐射段

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种膜式水冷壁的油田注汽锅炉辐射段。

背景技术

油田注汽锅炉是一种超高压或亚临界压力，甚至超临界压力的小容量直流锅炉，由辐射段和对流段等部件组成，卧式布置，组装出厂，安装在撬座或拖车上，便于搬迁、移动。锅炉燃油或天然气，生产的蒸汽直接注入油井，供油田开采重油之用。

现有油田注汽锅炉的辐射段（即燃烧油或天然气的炉膛）通常的结构形式是一个很大的钢制圆柱形筒体11，筒体内壁敷设很厚的耐火保温材料12，保温材料的里面沿圆筒四周，敷设水冷壁管子13，用耐高温的奥氏体合金钢夹具14，将水冷壁管支撑在筒壁上（见图1所示）。圆筒的两端，用钢板作为端盖封住，端盖板的内侧也敷设很厚的耐热保温材料，但没有敷设水冷壁管子，燃烧器安装在前端板上，燃烧后的烟气由后端板开孔处送出。水依靠水泵的压力经对流段后进入辐射段，在水冷壁管内流动，被不断加热成高压蒸汽，送入油井。由于采用光管水冷壁，围绕在筒体内壁上的耐热保温材料，直接受1400~1500℃高温火焰辐射（燃油时理论燃油温度高达1800℃左右）。必须用很厚的耐火保温材料来隔热。既便如此，炉膛筒体外壁的温度往往偏高，增加了锅炉的散热损失，降低了油田注汽锅炉的热效率，而且对保温材料敷设的工艺要求也很高，必须保证其严密性，此外对于支撑水冷壁管子的夹具也需要用耐高温的奥氏体合金钢制作，也造成了制造成本的上升。因此亟待改进现有的油田注汽锅炉的辐射段结构，以解决现有油田注汽锅炉的辐射段存在的问题。

发明内容

本实用新型的目的是解决现有技术中油田注汽锅炉的辐射段结构所存在的上述问题，提供一种新膜式水冷壁的油田注汽锅炉辐射段。本实用新型设计一种膜式水冷壁的油田注汽锅炉辐射段，包括保温材料和外护板，其特征在于：在保温材料层内为一膜式水冷壁组成的封闭的腔体，在封闭的腔体上开设有安装燃烧器的孔和烟气出口窗。其特征在于：所述的膜式水冷壁由水管及焊接在水管之间的金属片构成。其特征在于：膜式水冷壁组成的腔体由单根水管或两根或多根水管绕制而成。其特征在于：膜式水冷壁组成的封闭的腔体为水平放置的长筒体，其横截面是多边形的或为圆形。其特征在于：在水平放置的长筒体的前端面上开设安装燃烧器的孔，在水平放置的长筒体的后部顶面上或后端面上开设烟气出口窗。本实用新型的优点是更换膜式水冷壁的管子容易；支撑膜式水冷壁的构件可用普通碳素钢制造；维护检修方便，炉膛辐射受热面清洗后的污水，不会浸湿保温材料，全部汇流在膜式水冷壁炉膛内，通过下部排水口排出；降低了保温隔热材料的耐热性能要求；减少了锅炉的散热损失，相应提高了锅炉热效率；膜式水冷壁组成一个全封闭的炉膛，不漏风，由燃烧器控制燃烧空气需要量，实现既经济又环保的燃烧要求；炉内实现正压燃烧，高温烟气不外泄，安全可靠；水冷壁管用金属片连成一体后，水冷壁管的角系数等于1，它提高了水冷壁的利用率。

附图说明

图1为现有技术的结构示意图。

图2为图1的局部放大图。

图3为本实用新型的膜式水冷壁结构局部示意图。

图4为本实用新型的膜式水冷壁组成的封闭的腔体结构示意图。

下面结合附图和施工实例对本实用新型作详细使用说明。

具体实施方式

图中包括保温材料1和外护板2，其特征在于：在保温材料层内为一膜式水冷壁组成的封闭的腔体3，在封闭的腔体上开设有安装燃烧器的孔4和烟气出口窗5。其特征在于：所述的膜式水冷壁由水管6及焊接在水管之间的金属片7构成。其特征在于：膜式水冷壁组成的腔体由单根水管或两根或多根水管绕制而成。其特征在于：膜式水冷壁组成的封闭的腔体为水平放置的长筒体，其横截面是多边形的或为圆形。其特征在于：在水平放置的长筒体的前端面上开设安装燃烧器的孔，在水平放置的长筒体的后部顶面上或后端面上开设烟气出口窗。

膜式水冷壁可以在自动生产线上实现，管子与金属片从表面处理到焊接成一片片膜式排，然后两端焊上弯头，便可制成单根管或多根管绕成的封闭炉膛。

由于采用了膜式水冷壁全封闭炉膛结构后，燃烧器燃烧的高温火焰完全被膜式水冷壁隔离，外层的保温层的耐热保温材料不接受火焰的高温辐射。保温材料敷设在400℃左右的水管和金属片的外壁，因而降低了对保温材料的耐热性能要求，只要求其保温隔热性能，材料的价格和用量都可下降。并给炉膛外壁温度符合规定要求提供了保证，改善了周围环境，改善了运行人员的工作条件。