油田注汽锅炉保温技术_黄宇

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生强制对流，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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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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
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。
Байду номын сангаас６、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。
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。