[实用新型]分体有压相变燃油锅炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油开采行业的稠油加热输送装置，尤其涉及一种用于原油加热的分体有压相变燃油锅炉。

背景技术

石油开采行业的稠油，尤其是原油稠油，粘度大、含水量高、闪点大、腐蚀严重，不便于输送到储油罐中。在现有技术中，为了加热稠油以利输送大都采用水套炉来完成。这些水套炉，在大多数油田都是90年代以前投用的，普遍存在着传热强度小、效率低、体积大、承压高及安全性差等缺点。经实测表明，以燃油或炉气作热源的炉子运行热效率通常只有60％左右，燃料浪费严重。为节约油田的伴生气资源，必须改进加热炉的设计以提高炉效。为此，人们采取了许多技术措施并已取得了效果，使新设计的水套炉的热效率已达到了85％以上。但新设计的水套炉仍多沿用传统炉型，炉内采用自然对流换热方式，传热强度仍然较低。为了进一步提高炉效，这种炉型还必须大幅增加炉管面积，这样做的结果，使炉体尺寸和钢耗量也进一步地增大。因此，在现有技术经济条件下，传统水套炉热效率的进一步提高受到燃料/钢材比价的限制，低效的传热方式已成为制约水套炉热效率进一步提高的“瓶颈”。

加之工艺要求，水套炉须带压运行，壳体内工作压力为0.44MPa。由于水套炉壳体的腐蚀原因，使水套炉承压能力逐渐下降，发生裂纹、鼓包、爆管的可能性随之增加，影响了安全运行。为保证水套炉的使用安全和寿命，往往都采用保守设计，通过加大壁厚以增加安全裕量，结果使水套炉的钢耗量进一步上升。

因此，如何改善现有水套炉的传热过程以提高炉效、降低燃料和钢材消耗，同时提高其安全性已成为油田节能工作的一项重要内容。只有采用更加有效的传热方式，才能突破制约油田水套炉发展的“瓶颈”，使油田加热炉技术水平再上一个新台阶。

目前，油田普遍使用的加热炉有火筒炉、水套炉、管式炉和加热缓冲二合一装置等。上述类型的加热炉普遍存在着燃烧和传热强度小、效率低、适应性及安全性差等缺点。为克服这些缺点，人们不断对加热炉进行改进和完善，使油田加热炉达到了较高的技术水平。这些改进和完善主要集中在燃烧和传热两个环节。不过作为油田加热炉重要类型之一的水套加热炉还是以传统的自然对流、辐射换热方式为基础，水套炉存在的传热强度低的缺陷并没有得到根本改变。

将相变换热技术应用于油田加热炉改变了传统水套炉的对流换热模式，使加热炉整体构成一个“大热管”结构，同时达到了强化传热与提高安全性的双重目的，是油田加热炉技术的重大发展。锅炉采用高效相变传热方式，热效率可达90％以上，明显优于传统水套加热炉，而其炉体尺寸较传统水套炉更为紧凑。另外，由于分体有压相变燃油锅炉壳体内处于微正压状态，其安全性也大为改善。

发明内容

本实用新型的提出，旨在有针对性的克服现有技术的缺点，设计了一种分体有压相变燃油锅炉，其技术解决方案是这样实现的：

一种分体有压相变燃油锅炉，其特征在于所述锅炉采用双锅筒结构，由上部件和下部件构成，所述上部件为有压相变换热器，用以布置蒸汽与原油的换热面，包括换热器筒体、换热器浮头、回转箱、蒸汽引入管和凝结水排水接管；下部件为燃油锅炉，包括锅炉本体、波形炉胆、烟气回转室以及由管板和螺纹烟管组成的胀焊连接结构；上、下部件之间用蒸汽引入和/或引出管及其补偿器和凝结水排水管及其补偿器联接，并采用支撑钢架将上部件支撑在下部件的上方。

所述的有压相变换热器的管束采用直波节管和/或螺纹烟管与支撑板构成，既利于稠油污染管壁的清洗与检修，又方便可靠固定直波节管或者螺纹烟管。

与现有技术相比较，本实用新型的优点主要表现在：

1、采用分体式结构，便于制造、安装、检修；

2、提高了运行热效率，确保锅炉运行热效率在90％以上；

3、提高了设备运行安全性，管程压力2.5MPa，而壳程压力小于0.4MPa；

4、对换热器的检修十分方便，打开换热器两头浮头即可对换热器进行全面清洗与修理。

附图说明

本说明书附图9张，其中：

图1是分体有压相变燃油锅炉的换热器结构示意图；

图2是图1的剖视图；

图3是图1的剖视图；

图4是分体有压相变燃油锅炉的锅炉结构示意图；

图5是图4的右视图；

图6是图4的俯视图；

图7是本实用新型分体有压相变燃油锅炉结构示意图；

图8是图7的右视图；

图9是图7的俯视图。