油田注汽锅炉保温技术_黄宇

采用 ６ 毯 ７ 涂料共 １３ 层。 锚固方式：在第九层采用耐热不锈钢
件（耐热钢件成平行布置）与耐热不锈钢拉 筋固定，并将耐火纤维毯人工强制压缩厚 度，最后二层纤维毯采用耐热不锈钢螺丝 与陶瓷帽固定。
辐射段炉底浇注结构：圆形辐射段炉 底圆周方向上宽度约 ０．８ｍ￣１ｍ 及方形辐射 段整个炉底采用纤维毯平铺和浇注料浇注 复合结构，其中平铺层用２ 层 ４０ｍｍ的纤维 毯错缝平铺，热面用耐火浇注料浇注。锚固 件采用 Ｖ 型锚固件固定，锚固件成平行四 边形布置，间距为 ３００ｍｍ￣４００ｍｍ。最终厚 度与炉体平铺纤维毯厚度一致。其结构如 图 ２。
２、对流段采用纤维毯与浇注料复合 结构
在紧贴炉壁钢板的内侧平铺 １－－２ 层 纤维毯，热面用浇注料浇注。纤维毯与浇注 料厚度根据每台设备的实际情况或用户的 特殊要求确定。其结构如图 ３。
图３
三、保温技术依据及优越性
１、采用耐火纤维做内衬的技术优势 采用纤维状轻质材料取代传统重质耐
火材料作为锅炉壁衬材质不仅能显著节能， 而且能实现锅炉结构轻型化。全纤维炉衬 重量轻、厚度薄、炉子钢结构轻型，易实现 炉体结构轻型化、大型化，与传统的绝热材 料相比，它具有低容重、低热容量、低导热 率、使用范围广、抗热震、抗机械震动、隔 音性能好等优势，更能适应油田注汽锅炉 的自动化控制。
②试采方案确定 本矿井按留设防砂煤柱考虑，在基岩 柱大于３８．６ｍ范围内可采用综放开采，基岩 柱大于 ３１．６ｍ 小于 ３８．６ｍ 范围内可采用综放 开采、综采顶分层网下综放开采，基岩柱大 于２１．３ｍ范围内可采用综放开采、综采顶分 层与网下综放开采或综采分层开采。综放 开采、综采顶分层与网下综放、综采分层条 件下的第四系安全煤岩柱留设见表 １。
纤维毯，有效提高了纤维防收缩性及抗高 速高温烟气冲刷性。
五、优点
１ 、本项目技术工艺先进，设计合 理，结构科学，减轻了保温层的重量，实 现了炉体结构轻型化。
２、本项目技术节能效果显著，由于 保温层间结合紧密无裂缝，克服了传统工 艺因保温层不均匀和裂缝造成的热损失， 较传统工艺节能效果提高。
３ 、保温层均匀，热传导平衡，所 用材料具有低容重，低热容量，低导热率 和优良的化学稳定性及隔音性能。
注汽锅炉保温的工艺方法多种多样， 其目的是最大限度地减少热量损失，节能 降耗，提高经济效益。而目前国内的注汽锅 炉外表面设计温度为 ８０℃，而纤维毯错交 平铺保温结构技术可以使炉体平均表面温 度降低至 ５５℃± ５℃。
二、新型保温结构概述
１ 、辐射段保温结构 圆形辐射段纤维内衬局部断面图，如 图１。 辐射段保温厚度为 １９０ｍｍ 施工时采用 ２４０ｍｍ 强制压缩至 １８０～２００ｍｍ，采用纤 维毯平铺和粘结剂喷涂复合结构。根据每 台设备的实际情况或甲方的特殊要求，在 此保温厚度范围内适当增加或减少，总体
５、锚固方式的确定依据和技术优势 本着锚固牢固，减少热量散失的原则。 锚固方式冷面焊接的锚固钉与耐热不锈钢 拉筋不与热面的烟气直接接触，能有效的 防止热桥的产生，以取得优良的保温效果； 热面的锚固钉不与外壁钢板直接接触，并 用陶瓷帽紧固，有效的降低了热桥的产生， 并能保证锚固件的牢固性。以上结构的设 计有效的避免了因纤维毯的自重和高温下 的收缩而使锚固件部位出现直通缝造成的 锚固件损坏和热量散失。 ６、优良的抗机械震动性能 因本结构采用了耐热钢件与耐热钢拉 筋网及陶瓷帽复合锚固结构，因此能够承 受长途运输引起的机械震动，便于运输。
２ 、工艺优势 从该技术的工艺原理和施工工序可 见，本技术具有以下特点： （１ ）用陶瓷固件，减少了钢铁固件
高热腐蚀和传热损失。 （２ ）保温层的安装牢固，便于锅炉
的运输。 （３ ）无裂缝，减少了传统工艺因裂
缝引起的热损失。 （４ ）吸震效果好，同时内壁抗烟气
冲刷性强，提高了使用寿命。 （５ ）耐热工作衬采用高纯型甩丝长
油田注汽锅炉保温技术
黄宇 辽河油田特种油开发公司
摘 要 本文介绍硅酸铝陶瓷耐火纤维毯交错平铺结 构技术在油田注汽锅炉上的应用，重点叙述 了该技术的保温结构、施工工艺、技术依据及 优势。 关键词 交错平铺结构技术； 保温；注汽锅炉
一、前言
硅酸铝陶瓷耐火纤维毯交错平铺结构 技术是目前世界上处于领先水平的一种高 效保温技术；其作为针刺毯折叠块平铺叠 砌复合保温结构、硅酸铝纤维棉喷涂保温 结构的换代保温结构，具有以上结构不可 比拟的技术优势和使用价值。本文详细阐 述了该技术的工艺原理、施工工艺和应用 效果，并对推广应用的市场前景进行了分 析和预测。
四、经济社会效益
１ 、经济效益 防水煤柱重新留设后，３ 煤可增加可 采储量约 ２６１ 万 ｔ，按现行原煤销售价格测 算：原煤实际销售价格 ６５０ 元 ／ｔ，原煤生 产成本为 ２５０ 元 ／ｔ，吨煤创造效益 ４００ 元， 多采出的煤炭可实现销售收入 １０．４４ 亿元， 经济效益显著。 ２ 、社会效益 通过３煤第四系安全煤柱留设研究，解 放了表外资源储量、增加了矿井可采储量， 延长矿井服务年限 ２．３ 年，增加了矿井投资 效益，确保了矿井稳产、健康可持续发展。
２、保温结构技术优势 采用不同温度等级的纤维毯平铺结 构，有效的利用厚度方向上温度逐渐降低 的规律，在保证使用要求的前提下，降低 了炉衬的成本。 纤维毯平铺采用多层错缝施工，避免 直通缝的出现，也克服了纤维毯因收缩造 成的直通缝，因此结构整体性好，散热损 失小。 ３、采用粘结剂密封能够起到阻气的作 用 纤维属于多孔的保温材料，当炉内处 于正压时，内衬的传热方式除了传导传热 外，强制对流也成为主要传热方式。粘结 剂喷涂的采用能够避免产源自文库强制对流，因 此能取得更好的保温效果。 ４、使用高温远红外线的技术依据和优 越性 当炉体工作温度在９００℃时，热传递以 辐射为主，辐射占热传递的 ９０％ 以上，当 保温层内表面喷涂高温远红外涂料时，在 高温下，内表面黑度由原来的 ０．４～０．４５ 上 升到 ０．９８，这就使炉体内表面吸收的热量 大量增加，加上该涂料本身在高温下辐射 率达到９７％，根据基尔霍夫四次方定律，物 体表面热辐射能力与其绝对温度的四次方 成正比，从而使炉膛内的温度显著提高。同
图１
图２ 圆形辐射段炉底浇注结构局部断面图
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工 程
中国科技信息 ２００９ 年第 １０ 期 ＣＨＩＮＡ ＳＣＩＥＮＣＥ ＡＮＤ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ Ｍａｙ．２００９
时由于该涂料含有强辐射材料，由于炉体 热面即光管水冷壁背面的炉体在高温下具 有远红外线辐射能力使得光管水冷壁整体 受热均匀，在高温下辐射出穿透力极强的 远红外线波，使被加热物体分子吸收波产 生能级跃迁，吸收能量，均匀受热，减 少加热时间，节约能源。
参考文献 ［１］ 国家煤炭工业局制定． 建筑物、水 体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开 采规程．煤炭工业出版社．２０００． ［２］ 煤炭工业部制定．矿井水文地质规程． 煤炭工业出版社．１９８４． ［３］ 黄福昌，倪兴华，张怀新，等．厚煤层 综放开采沉陷控制与治理技术．煤炭工业 出版社．２００７． 作者简介 曹思文，工程师，１ ９ ９ ３ 年毕业于徐州煤炭 工业学校矿山测量专业，一直从事矿山测量 工作。
９、施工环境相对清洁，减少粉尘及 纤维飞扬状况，无异味，有效减轻工人劳 动强度，提高了环保效果。
作者简介 黄宇（１９７５－），男，助理工程师，２００８ 年 毕业于大庆石油学院石油工程专业，现在辽 河油田特种油开发公司工作。
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因此，工作面涌水量的变化规律一般 开始达到最大值，然后随着时间延长，水 量逐渐减小，直至达到一较稳定的正常 值。经综合分析，预计工作面正常涌水量 将不超过 ２０ｍ３／ｈ，只要健全排水系统，能 够保证工作面安全回采。
４、保温层材料高热敏性，适应注汽 锅炉的自动化控制。
５、保温层材料抗热震性能好，对剧 烈的温度波动、压力和高速高温烟气冲刷 性能具有优良的抵抗性能。
６、保温层材料国内易于解决，产品 生产成熟，相关的辅件已有定点厂生产。
７、锅炉以后的维修更换保温、售后 服务工作简便、快捷，锅炉使用厂家认 可。
８、操作工艺成熟，施工因素对炉衬 绝热效果影响性能小，工艺易于推广。
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四、施工工艺
１ 、纤维内衬的施工工艺 （１）用耐高温防腐的不锈钢筋做成所 需保温厚度的铆固件，焊于炉膛内壁上。疏 密度可根据需要调整，一般布置间距为 ４００ｍｍ。用耐高温抗腐蚀、绝热效果好的 陶瓷帽固定最后一层，使之稳定、牢固并具 有极强的抗颠簸震动能力。陶瓷帽布置间 距一般为 ２５０ｍｍ～４００ｍｍ，顶部布置相对密 集。 （２）喷涂第一层高温粘结剂涂料。 （３ ）平铺第一层纤维毯（纤维毯通 过高温定型后可以防热收缩，可抗热疲 劳 ）。 （４ ）喷涂粘结剂（有耐高温保温节 能 效 果 又 有 粘 结 作 用 ）。 （５ ）平铺第二层纤维毯，要求错开 第一层纤维缝隙。 （ ６ ） 按 （ ３ ）、（ ４ ）、（ ５ ） 步 骤交错平铺至第五层纤维毯时，用耐高温 防腐蚀的不锈钢拉筋，焊于铆固件上固定 以上 ４ 层纤维毯。 （７）用陶瓷铆固件（耐高温 １７００℃ 以上）固定第五、六层纤维毯。 （８ ）喷高温远红外涂料。要求严格 按照设计施工，以达到节能、环保、抗 火焰冲刷能力。