[实用新型]移动式螺旋方形膜式壁油田蒸汽发生器

说明书

技术领域

本实用新型涉及油田稠油蒸汽热采开发领域，更具体地说，是涉及移动式螺旋方形膜式壁油田蒸汽发生器。

背景技术

由于目前国内大部分油田采用传统蒸汽发生器，传统蒸汽发生器主要分为辐射段、过渡段、对流段、水-水换热器、烟囱等几部分。辐射段主要用做燃料燃烧室，燃烧放出的辐射热能通过辐射段水平往复炉管进行吸收，产生的烟气在过渡段中进行稳定导流后进入对流段，对流段主要采用光管+翅片管布置的对流受热面，通过烟气同对流段炉管内水，逆流冲刷进行换热。

这样设计的辐射段管束同燃烧的火焰平行见图1（火焰形状呈蜡烛火焰型，强度分布是根部较弱、中间偏后最强、尾部较强），水每经过一根辐射段管束就要经过一次火焰的高温辐射区，当管束内流动的全部是水的时候同火焰的高温区域接触是不会发生危险的，但当管束内的水加温到饱和状态的水蒸汽时，水蒸汽每经过一次火焰高温区就会导致管壁温度骤升（这是因为蒸汽的换热系数较低，同时产生蒸汽后会在管壁内部形成一层水垢，而水垢的导热性更差，更加容易将管壁温度升高），容易发生爆管的危险，为此传统蒸汽发生器辐射段的火焰同辐射段管束都留有一定的安全距离以降低危险，但这种安全距离通常在运行时候由于火焰燃烧不稳定或者燃烧器安装不当等问题，同样存在火焰烧管的现象。在运输上由于受到火焰同管束的安全距离的影响，锅炉的辐射段较大，导致整体锅炉体积大，道路运输存在问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，为解决辐射段由于火焰烧管导致管壁温度升高而发生爆管的危险，同时也解决锅炉体积过大运输困难的问题，提供一种移动式螺旋方形膜式壁油田蒸汽发生器。

本实用新型移动式螺旋方形膜式壁油田蒸汽发生器，通过下述技术方案予以实现，包括壳体和壳体内壁保温层，其特征是，所述壳体顶面安装水-水换热器，壳体内左侧设置燃烧区，右侧设置对流区，壳体外壁安装烟囱；所述燃烧区包括燃料点火喷头和螺旋方形膜式壁，所述螺旋方形膜式壁由辐射管束、弯头和鳍片组成，第一根辐射管束一端焊接90°弯头，弯头另一端连接第二根辐射管束，第二根辐射管束的另一端焊接第二个90°弯头，第二个90°弯头的另一端焊接第三根辐射管，第三根辐射管的另一端焊接第三个90°弯头，第三个90°弯头的另一端连接第四根辐射管束，第四根管束的另一端连接第四个90°弯头，弯头的另一端连接第五根管束，第五根管束同第一根管管束横向水平方向平行，之间的空隙采用鳍片焊接而成,第六根管束与第二根垂直方向平行之间用鳍片焊接而成，以后管束以此类推，共同组成了方形膜式壁结构，辐射管束的整体走向形状如同一个弹簧成螺旋状；所述对流区由光管排、翅片管排和弯头组成，所述光管排的组成方式为：第一根光管一端连接180°弯头，弯头另一端连接第二根光管，第二根光管另一端连接第三个180°弯头，以此类推，直到第10根，这样十根光管组成了一组光管排；所述对流区包括至少四排，光管排与光管排之间的连接采用180°弯头，180°弯头一端连接一个光管排最后一根光管，另一端连接第二光管排第一根管束，排与排之间的管束成错列结构布置；所述翅片管排的组成方式与光管排相同；

所述水-水换热器由内管和外管组成，水-水换热器外管出水端与对流翅片管进水端连接，水-水换热器内管进水端与对流光管出水端连接，水-水换热器内管出水端与方形螺旋管右侧进水端连接。

所述方形螺旋管沿火焰根部方向成螺旋结构布置形成螺旋方形膜式壁。

所述光管排、位于对流区的左侧，翅片管排管位于对流区的右侧。

所述点火喷头位于螺旋方形膜式壁左端。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、将原有油田蒸汽发生器对流管束的弯头受热面充分利用，提高了对流面积10%以此降低了制造成本；

2、本实用新型发生器辐射受热面管束采用方形螺旋管，方形螺旋管沿火焰根部方向成螺旋结构布置形成螺旋方形膜式壁，蒸汽高温区同火焰高温区完全避开，即使火焰尾部同膜式壁接触也不会危及发生器的安全运行，取代了传统辐射段的水平往复结构设计，从设计上避免了蒸汽高温区多次经过火焰高温区而导致的炉管超温爆炸的危险；

3、本实用新型蒸汽发生器在燃烧区域的辐射受热面无管卡支撑，解决了传统蒸汽发生器辐射段管卡焊接困难问题，在制造工艺上更加便捷；

4、本实用新型蒸汽发生器采用螺旋方形膜式壁结构，受热面角系数可以达到1，而传统蒸汽发生器辐射受热面角系数最大为92%，也就是说同等钢材使用情况下，本实用新型发生器辐射受热面面积比传统辐射受热面面积的增加了8%；