一種適用于油田水套加熱爐的蓄熱式燃燒器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及燃燒器，具體地說是一種適用于油田水套加熱爐的蓄熱式燃燒器。
【背景技術(shù)】
[0002]水套爐是利用中間介質(zhì)水將燃料燃燒所產(chǎn)生的熱量傳遞給被加熱介質(zhì)，而使其溫度升高的一種間接加熱設(shè)備，它廣泛應(yīng)用于油氣集輸系統(tǒng)中，用來將原油、天然氣及井產(chǎn)物加熱到工藝所要求的溫度，以便進行輸送、沉降、分離、脫水和初加工。但目前油田在役的水套加熱爐熱效率偏低，排煙溫度較高，氮氧化物排放量大，不利于節(jié)能減排。
[0003]高溫空氣燃燒技術(shù)(High Temperature Air Combust1n一HTAC)亦稱為無焰燃燒技術(shù)(Flameless Combust1n)或蓄熱式高溫燃燒技術(shù)，是80年代初國際上興起的一項新型燃燒技術(shù)。其基本思想是讓燃料在高溫低氧濃度(體積)氣氛中燃燒。它包含兩項基本技術(shù)措施:一項是采用溫度效率高達95%、熱回收率達80%以上的蓄熱式換熱裝置，極大限度回收燃燒產(chǎn)物中的顯熱，用于預(yù)熱助燃空氣，獲得溫度為800?1000°C，甚至更高的高溫助燃空氣。另一項是采取燃料分級燃燒和高速氣流卷吸爐內(nèi)燃燒產(chǎn)物，稀釋反應(yīng)區(qū)的含氧體積濃度，獲得濃度為15%?3% (體積)的低氧氣氛。燃料在這種高溫低氧氣氛中，首先進行諸如裂解等重組過程，形成與傳統(tǒng)燃燒過程完全不同的熱力學(xué)條件，再與貧氧氣體作延緩狀燃燒下釋出熱能，不再存在傳統(tǒng)燃燒過程中出現(xiàn)的局部高溫高氧區(qū)。這種燃燒是一種動態(tài)反應(yīng)，不具有靜態(tài)火焰。從而實現(xiàn)節(jié)約燃料，提高熱利用率，減少0)2和NO x排放以及降低燃燒噪音。
[0004]目前高溫空氣燃燒技術(shù)已成功運用于鋼鐵冶金行業(yè)的許多工業(yè)爐窯上，并取得了良好的節(jié)能效果，但在石油石化行業(yè)還鮮有應(yīng)用。在油田加熱爐上運用高溫空氣燃燒技術(shù)，對油田的節(jié)能減排有重要意義。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的在于提供一種適用于油田水套加熱爐的蓄熱式燃燒器，以彌補高溫空氣燃燒技術(shù)在石油行業(yè)的空白，提高水套加熱爐熱效率，降低污染物排放。
[0006]為了達成上述目的，本實用新型采用了如下技術(shù)方案，一種適用于油田水套加熱爐的蓄熱式燃燒器，包括燃氣管路、一次風(fēng)通道、二次風(fēng)通道，所述燃氣管路設(shè)置于一次風(fēng)通道的軸心將一次風(fēng)通道內(nèi)腔形成環(huán)空狀，所述二次風(fēng)通道圍繞一次風(fēng)通道外部也呈環(huán)空狀布置。
[0007]所述二次風(fēng)通道內(nèi)安裝有蜂窩狀蓄熱床。
[0008]所述燃氣管路的底端為燃氣入口，頂端開設(shè)燃氣噴口 ；所述一次風(fēng)通道的底端開設(shè)一次風(fēng)入口，頂端開設(shè)一次風(fēng)噴口 ；所述二次風(fēng)通道的底端開設(shè)二次風(fēng)入口，頂端開設(shè)二次風(fēng)噴口。
[0009]所述二次風(fēng)噴口開設(shè)有7個，其中有5個二次風(fēng)大噴口，有2個二次風(fēng)小噴口，并且在二次風(fēng)通道的頂端呈偏心狀布置，5個二次風(fēng)大噴口相互之間均勻分布在一側(cè)，2個二次風(fēng)小噴口分布在另一側(cè)；所述一次風(fēng)噴口開設(shè)6個并均勻布置在一次風(fēng)通道的頂端。
[0010]所述一次風(fēng)噴口與燃氣噴口齊平；二次風(fēng)通道及二次風(fēng)噴口高于一次風(fēng)噴口及燃氣噴口 ；燃氣噴口、一次風(fēng)噴口、二次風(fēng)噴口的噴口高度一致。
[0011]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型具有以下有益效果:
[0012]本實用新型依據(jù)高溫空氣燃燒技術(shù)原理設(shè)計，適用于油田水套加熱爐。燃氣噴口和空氣噴口的布置方式更適用于輻射管內(nèi)的燃燒，一二次風(fēng)分級有利于管內(nèi)火焰的彌散，使管內(nèi)溫度分布均勻，加熱效果更好。二次風(fēng)噴口采用大噴口與小噴口偏心布置的方式，更利于形成貧氧卷吸氣流。
[0013]本實用新型通過在二次風(fēng)通道內(nèi)設(shè)置蓄熱床的方式極限回收煙氣余熱，排煙溫度可降到100°C以下；同時可大幅降低污染物排放，達到節(jié)能減排的效果。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的一種適用于油田水套加熱爐的蓄熱式燃燒器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為圖1的右視圖。
[0016]圖中:1、燃氣噴口 ；2、一次風(fēng)噴口 ；3a、二次風(fēng)小噴口 ；3b、二次風(fēng)大噴口 ；4、燃氣入口 ；5、一次風(fēng)入口 ；6、二次風(fēng)入口 ；7、燃氣管路；8、二次風(fēng)通道；9、一次風(fēng)通道；10、蜂窩狀蓄熱床。
【具體實施方式】
[0017]有關(guān)本實用新型的詳細說明及技術(shù)內(nèi)容，配合【附圖說明】如下，然而附圖僅提供參考與說明之用，并非用來對本實用新型加以限制。
[0018]根據(jù)圖1，一種適用于油田水套加熱爐的蓄熱式燃燒器，包括1個燃氣噴口 1，6個一次風(fēng)噴口 2，5個二次風(fēng)大噴口 3b，2個二次風(fēng)小噴口 3a和蜂窩狀蓄熱床10。燃氣噴口1連接了燃氣管路7，布置于燃燒器軸向中心處；一次風(fēng)通道9圍繞燃氣管路7呈環(huán)空狀布置；二次風(fēng)通道8圍繞一次風(fēng)通道9以及燃氣管路7呈環(huán)空狀布置；蜂窩狀蓄熱床10安裝在二次風(fēng)通道8內(nèi)。
[0019]如圖2所示，6個一次風(fēng)噴口均勻布置在一次風(fēng)通道9的頂端；二次風(fēng)噴口 3a和3b呈偏心狀布置在二次風(fēng)通道8頂端，其中，5個大噴口相互之間以一定角度均勻分布在一側(cè)，2個小噴口以一定角度分布在另一側(cè)。
[0020]如圖1所示，一次風(fēng)噴口 2與燃氣噴口 1齊平；二次風(fēng)通道8及大噴口 3a和小噴口 3b高于一次風(fēng)噴口及燃氣噴口。燃氣噴口 1、一次風(fēng)噴口 2、二次風(fēng)大噴口 3a與二次風(fēng)小噴口 3b的噴口高度一致。
[0021]本實用新型的工作方式如下:將該蓄熱式燃燒器安裝在水套加熱爐輻射管的兩端，中間以換向器相連。工作時，燃氣經(jīng)燃氣管路7由噴口 1噴出，與經(jīng)一次風(fēng)通道9由一次風(fēng)噴口噴出的一次燃燒空氣混合進行一級燃燒，同時二次燃燒空氣進入二次風(fēng)通道8，經(jīng)過蓄熱床10后被預(yù)熱至800°C以上由噴口 3a和3b噴出，與未燃燒完全的燃氣混合在輻射管內(nèi)進行二次燃燒后，排放的高溫煙氣經(jīng)另一端燃燒器中的蓄熱床10蓄熱后排出。設(shè)定換向時間，讓兩端的蓄熱式燃燒器交替運行，不斷重復(fù)蓄熱放熱過程，能夠達到降低排煙溫度和污染物排放，提高加熱爐熱效率的效果。
[0022]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，非用以限定本實用新型的專利范圍，其他運用本實用新型的專利精神的等效變化，均應(yīng)倶屬本實用新型的專利范圍。
【主權(quán)項】
1.一種適用于油田水套加熱爐的蓄熱式燃燒器，其特征在于，包括燃氣管路、一次風(fēng)通道、二次風(fēng)通道，所述燃氣管路設(shè)置于一次風(fēng)通道的軸心將一次風(fēng)通道內(nèi)腔形成環(huán)空狀，所述二次風(fēng)通道圍繞一次風(fēng)通道外部也呈環(huán)空狀布置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于油田水套加熱爐的蓄熱式燃燒器，其特征在于，所述二次風(fēng)通道內(nèi)安裝有蜂窩狀蓄熱床。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于油田水套加熱爐的蓄熱式燃燒器，其特征在于，所述燃氣管路的底端為燃氣入口，頂端開設(shè)燃氣噴口 ；所述一次風(fēng)通道的底端開設(shè)一次風(fēng)入口，頂端開設(shè)一次風(fēng)噴口 ；所述二次風(fēng)通道的底端開設(shè)二次風(fēng)入口，頂端開設(shè)二次風(fēng)噴□ ο4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種適用于油田水套加熱爐的蓄熱式燃燒器，其特征在于，所述二次風(fēng)噴口開設(shè)有7個，其中有5個二次風(fēng)大噴口，有2個二次風(fēng)小噴口，并且在二次風(fēng)通道的頂端呈偏心狀布置，5個二次風(fēng)大噴口相互之間均勻分布在一側(cè)，2個二次風(fēng)小噴口分布在另一側(cè)；所述一次風(fēng)噴口開設(shè)6個并均勾布置在一次風(fēng)通道的頂端。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種適用于油田水套加熱爐的蓄熱式燃燒器，其特征在于，所述一次風(fēng)噴口與燃氣噴口齊平；二次風(fēng)通道及二次風(fēng)噴口高于一次風(fēng)噴口及燃氣噴口 ；燃氣噴口、一次風(fēng)噴口、二次風(fēng)噴口的噴口高度一致。
【專利摘要】本實用新型公開了一種適用于油田水套加熱爐的蓄熱式燃燒器，包括燃氣管路、一次風(fēng)通道、二次風(fēng)通道，所述燃氣管路設(shè)置于一次風(fēng)通道的軸心將一次風(fēng)通道內(nèi)腔形成環(huán)空狀，所述二次風(fēng)通道圍繞一次風(fēng)通道外部也呈環(huán)空狀布置。所述二次風(fēng)通道內(nèi)安裝有蜂窩狀蓄熱床。所述燃氣管路的底端為燃氣入口，頂端開設(shè)燃氣噴口；所述一次風(fēng)通道的底端開設(shè)一次風(fēng)入口，頂端開設(shè)一次風(fēng)噴口；所述二次風(fēng)通道的底端開設(shè)二次風(fēng)入口，頂端開設(shè)二次風(fēng)噴口。本實用新型彌補高溫空氣燃燒技術(shù)在石油行業(yè)的空白，提高水套加熱爐熱效率，降低污染物排放。
【IPC分類】F23D14/58, F23D14/00, F23D14/66
【公開號】CN205079232
【申請?zhí)枴緾N201520714866
【發(fā)明人】孫東, 鄭煒博, 張偉, 李煒, 王紅濤, 馬坤, 張英, 劉泱, 周亮, 胡曉峰, 肖志勇, 郎立術(shù)
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司技術(shù)檢測中心
【公開日】2016年3月9日
【申請日】2015年9月16日