專利名稱：：注汽鍋爐復合保溫結構的制作方法
技術領域：
：注汽鍋爐復合保溫結構一、
技術領域：
本實用新型涉及的是油田采油生產蒸汽用的注汽鍋爐內襯保溫結構，具體涉及的是注汽鍋爐復合保溫結構。二、
背景技術：
目前，中國已成為世界第二能源消費大國，對石油、煤炭等能源的需求量口益增大。我國稠油儲量十分豐富，目前主要釆用熱力采油的方法進行開采，即將注汽鍋爐生產的蒸汽注入地下，降低稠油黏度，進行注蒸汽開采。通過進行保溫現狀測試分析，發現注汽鍋爐內燃料燃燒放出熱能，首先通過輻射換熱及對流換熱的復合換熱將熱量傳遞給水冷壁的外壁及保溫材料結構的內壁。絕大部分熱量通過導熱傳遞給水冷壁的內壁，然后通過沸騰換熱傳遞給水，使水汽化。還有一小部分熱量通過導熱從保溫結構內壁傳到爐筒外壁，再通過對流及輻射換熱將熱量從爐筒外壁傳遞給周圍環境，這部分熱量即是注汽鍋爐的散熱損失。實施良好的保溫，是減少散熱損失，降低鍋爐外表面溫度提高注汽鍋爐效率的主要措施之一。現有注汽鍋爐保溫結構多采用復合硅酸鋁纖維毯保溫結構，其由熱面到冷面依次為高純纖維毯+普通型纖維毯的復合材料爐襯結構，最外層平鋪0.5mm厚的鋁箔，內層的高純纖維毯又有平鋪和折疊塊兩種敷設方式，由于爐筒尺寸的限制，總保溫厚度一般為180mm左右。經試驗研究，發現上述保溫結構主要存在著如下幾個問題，①保溫結構中存在管卡及保溫釘等熱橋部位。鍋爐煙氣溫度高，現有保溫結構由于保溫釘及加強筋的存在，導致局部溫度過高，形成熱橋，使該部分保溫性能降低，影響了保溫效果。②保溫施工平鋪部分可能存在沒有完全按保溫材料的線收縮進行搭接的現象，從而導致鍋爐運行一段時間之后，高溫煙氣會從保溫結構裂縫或破損處直接到達爐壁，導致外表面溫度偏高;③保溫材料受熱收縮后，產生縫隙，造成局部漏熱，保溫結構導熱系數大，散熱損失大；④保溫材料受熱強度變小，穩定性及長效性差；⑤保溫施工難度大，施工質量難以保證。這些問題導致鍋爐運行一段時間之后，保溫結構出現破損或變形，鍋爐外表面溫度和散熱損失偏大。為了控制注汽鍋爐外表面溫度，保證蒸汽的干度，減少注汽鍋爐的散熱損失，3必須加強注汽鍋爐的爐壁的保溫。因此，有必要對現有注汽鍋爐保溫結構進行改造或者研究新型有效的復合保溫結構。三、
發明內容本實用新型的目的是提供一種注汽鍋爐復合保溫結構，這種注汽鍋爐復合保溫結構用于解決現有注汽鍋爐散熱損失大的問題。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是這種注汽鍋爐復合保溫結構由外層普鋁硅酸鋁涂料與內層高鋁硅酸鋁涂料復合構成，外層普鋁硅酸鋁涂料噴涂在注汽鍋爐爐壁上，內層高鋁硅酸鋁涂料噴涂于外層普鋁硅酸鋁涂料上。上述方案中的注汽鍋爐爐壁上固定保溫釘，內層高鋁硅酸鋁涂料與外層普鋁硅酸鋁涂料之間有一層鐵絲網。有益效果1、本實用新型整體噴涂于注汽鍋爐的爐壁后無接縫，纖維成三維空間排列，不會產生定向收縮和裂痕，避免了熱量的損失和爐體的腐蝕。經測試，注汽鍋爐使用木保溫結構后，其外表面溫度比現有鍋爐的外表面溫度降低成l(TC左右。2、噴涂后的保溫結構不分層、不下沉、不脫落。四、圖1是本實用新型的結構示意圖。1內層高鋁硅酸鋁涂料2外層普鋁硅酸鋁涂料3爐壁4鐵絲網5保溫釘6輻射段7過渡段五具體實施方式如圖1所示，這種注汽鍋爐復合保溫結構由外層普鋁硅酸鋁涂料2與內層高鋁硅酸鋁涂料1復合構成，注汽鍋爐爐壁3上焊接有V型保溫釘5，V型保溫釘5的尖角處與爐壁3焊接在一起，通過纖維噴機，將外層普鋁硅酸鋁涂料2噴涂在爐壁3上，內層高鋁硅酸鋁涂料1噴涂于外層普鋁硅酸鋁涂料2上，內層高鋁硅酸鋁涂料1與外層普鋁硅酸鋁涂料2之間有一層鐵絲網4,鐵絲網4和保溫釘5在噴涂時被自然噴涂在中間，保溫釘5的長度小丁內層高鋁硅酸鋁涂料1和外層普鋁硅酸鋁涂料2的厚度，保溫釘5和鐵絲網4能夠增強保溫結構的強度。本實用新型噴涂時散狀礦物纖維噴射到爐壁3上，纖維層呈三維網絡狀結構，噴涂完成后可在注汽鍋爐整個內襯形成一個厚度均勻、整體密封無縫隙、強度高的保溫結構。本實施方式中，這種注汽鍋爐復合保溫結構被噴涂在注汽鍋爐輻射段6和過渡段7的爐壁3上，其它部分沒有使用本實用新型保溫。為了驗證本實用新型方案的可行性，分別進行了復合硅酸鋁涂料性能室內試驗研究和鍋爐采用復合硅酸鋁噴涂保溫結構的現場保溫效果測試，如下一、復合硅酸鋁涂料性能室內試驗研究本次試驗研究內容包括復合硅酸鋁涂料的導熱系數、密度、體積收縮率、粘結強度和抗拉強度測定。噴涂硅酸鋁纖維性能匯總見表1。表1噴涂硅酸鋁纖維性能<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>從表l中可以看出，噴涂硅酸鋁n的綜合性能較好，在20(TC時，導熱系數為0.082W/(m.K)，在50(TC時，導熱系數為0.127W/(m.K)。現用普通纖維毯在20(TC時，導熱系數為0.09w/(m.K)，現用高純纖維毯在200。C時，導熱系數為0.138w/(m.K)。復合硅酸鹽涂料的抗拉強度為140kPa，現用普通纖維毯抗拉強度為50.2kPa。由此可見，無論從保溫性能還是結構強度角度講，復合硅酸鹽涂料都優于現用鍋爐內襯保溫材料。二、鍋爐采用復合硅酸鋁噴涂保溫結構的現場保溫效果測試測試人員在鍋爐不同位置測試了三個點，測試結果如下測點①熱流密度370W/m2，外表面溫度為58X:;測點②熱流密度510W/m2，外表面溫度為63。C;測點③熱流密度480W/m2，外表面溫度為59匸；測試環境溫度為27。C，注汽鍋爐內壁溫度為75(TC，環境風速為2m/s。保溫效果分析被測鍋爐的直徑為5m，因此，可按照平板導熱來計算保溫結構導熱系數。計算公式為《=^^式中《——鍋爐外表面熱流密度，W/m2;/1——保溫結構導熱系數，W/(m.K);5——保溫厚度，m;^——爐膛內表面溫度，°C;C——爐膛外表面溫度，°c。被測鍋爐內表面溫度為750°C，保溫厚度為200mm，通過三個測點的測試數據，可以分別計算得到該保溫結構的結構導熱系數為0.115、0.148和0.139W/(m.K)。因此，可知該保溫結構的導熱系數約為0.14W/(m.K)。現有注汽鍋爐保溫結構的結構導熱系數為0.20W/(m.K)左右，可見采用復合硅酸鋁噴涂保溫結構對鍋爐保溫的效果是非常理想的。總之，從室內試驗測試結果來看，復合硅酸鋁噴涂保溫材料的保溫性能和強度都是比較理想的；從現場測試結果來看，復合硅酸鋁噴涂保溫的測試效果與室內試驗測試結果比較接近，比原有鍋爐內襯保溫效果好。這是由于復合硅酸鋁噴涂保溫結構接縫少，且結構強度很大，因此，在鍋爐投入使用后，保溫結構不易破壞，保溫效果理想。可見，復合硅酸鋁噴涂保溫結構用于注汽鍋爐的保溫可行性很大。為了驗證本實用新型方案的可行性而進行的試驗研究及測試均保密進行。權利要求1、一種注汽鍋爐復合保溫結構，其特征在于這種注汽鍋爐復合保溫結構由外層普鋁硅酸鋁涂料(2)與內層高鋁硅酸鋁涂料(1)復合構成，外層普鋁硅酸鋁涂料(2)噴涂在注汽鍋爐爐壁(3)上，內層高鋁硅酸鋁涂料(1)噴涂于外層普鋁硅酸鋁涂料(2)上。2、根據權利要求1所述的注汽鍋爐復合保溫結構，其特征在于所述的注汽鍋爐爐壁(3)上固定保溫釘(5)，內層高鋁硅酸鋁涂料(1)與外層普鋁硅酸鋁涂料(2)之間有一層鐵絲網(4)。3、根據權利要求1或2所述的注汽鍋爐復合保溫結構，其特征在于這種注汽鍋爐復合保溫結構噴涂在注汽鍋爐輻射段(6)和過渡段(7)的爐壁(3)上。專利摘要本實用新型涉及的是注汽鍋爐復合保溫結構，這種注汽鍋爐復合保溫結構由外層普鋁硅酸鋁涂料與內層高鋁硅酸鋁涂料復合構成，外層普鋁硅酸鋁涂料噴涂在注汽鍋爐爐壁上，內層高鋁硅酸鋁涂料噴涂于外層普鋁硅酸鋁涂料上。本實用新型整體噴涂于注汽鍋爐的爐壁后無接縫，纖維成三維空間排列，不會產生定向收縮和裂痕，避免了熱量的損失和爐體的腐蝕。經測試，注汽鍋爐使用本保溫結構后，其外表面溫度比現有鍋爐的外表面溫度降低成10℃左右。文檔編號E21B43/16GK201289064SQ20082009083公開日2009年8月12日申請日期2008年9月9日優先權日2008年9月9日發明者劉曉燕,劉立君,吳永寧,英周,李曉慧,趙海謙申請人:大慶石油學院;遼河石油勘探局總機械廠