高温烟气掺氧式富氧燃烧注汽锅炉.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106705108A(43)申请公布日2017.05.24(21)申请号201611242748.8(22)申请日2016.12.29(71)申请人辽宁石油化工大学地址113001辽宁省抚顺市望花区丹东路西段1号(72)发明人王春华岳悦潘颢丹(74)专利代理机构辽宁沈阳国兴知识产权代理有限公司21100代理人姜婷婷(51)Int.Cl.F23L7/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称高温烟气掺氧式富氧燃烧注汽锅炉(57)摘要本发明涉及一种高温烟气掺氧式富氧燃烧注汽锅炉，包括富氧发生装置、助燃剂配比与预热装置、炉体、辐射段、对流段、给水泵、混水器、汽水分离器、集联箱和燃烧器；所述的富氧发生装置和助燃剂配比与预热装置相连；辐射段设置在炉体内腔；对流段设置在炉体外侧；混水器连通给水泵、对流段及集联箱，汽水分离器连通辐射段及集联箱，燃烧器连通炉体和混气罐。由富氧发生装置制取纯氧，引用循环风机从锅炉尾部抽取高温烟气，将纯氧与高温烟气在混气罐里直接混合成高于常规空气中氧气浓度（>21%）的富氧助燃剂送入锅炉助燃，以提高燃料燃烧效率、降低污染物排放浓度。CN106705108ACN106705108A权利要求书1/1页1.高温烟气掺氧式富氧燃烧注汽锅炉，其特征在于包括富氧发生装置、助燃剂配比与预热装置、炉体、辐射段、对流段、给水泵、混水器、汽水分离器、集联箱和燃烧器；所述的富氧发生装置和助燃剂配比与预热装置相连；辐射段设置在炉体内腔；对流段设置在炉体外侧；混水器连通给水泵、对流段及集联箱，汽水分离器连通辐射段及集联箱，燃烧器连通炉体和混气罐。2.根据权利要求1所述的高温烟气掺氧式富氧燃烧注汽锅炉，其特征在于所述的富氧发生装置由鼓风机、膜式富氧发生器和纯氧储罐依次连接构成。3.根据权利要求1所述的高温烟气掺氧式富氧燃烧注汽锅炉，其特征在于所述的助燃剂配比与预热装置由烟气循环管道、混气罐、循环风机组成，混气罐通过烟气循环管道连通循环风机。4.根据权利要求1所述的高温烟气掺氧式富氧燃烧注汽锅炉，其特征在于所述的助燃剂配比与预热装置内的助燃剂为高温烟气与氧气的混合气。5.根据权利要求4所述的高温烟气掺氧式富氧燃烧注汽锅炉，其特征在于所述的助燃剂中的氧气浓度控制在25%-40%。6.根据权利要求1所述的高温烟气掺氧式富氧燃烧注汽锅炉，其特征在于所述的对流段、汽水分离器和集联箱布置在炉体外侧。7.根据权利要求1所述的高温烟气掺氧式富氧燃烧注汽锅炉，其特征在于所述的集联箱连接有排污阀。8.根据权利要求1所述的高温烟气掺氧式富氧燃烧注汽锅炉，其特征在于所述的集联箱与混水器之间饱和水管道Ⅵ上设置有止回阀。2CN106705108A说明书1/3页高温烟气掺氧式富氧燃烧注汽锅炉技术领域[0001]本发明涉及一种稠油开采用高温烟气掺氧式富氧燃烧注汽锅炉。背景技术[0002]油田注汽锅炉是稠油开采的关键设备之一。目前运行的注汽锅炉为了提高锅炉热效率，节约燃料，采取各种措施，如采用高效保温材料，加装烟气余热回收装置，燃油改烧燃气，改变燃烧方式等，其中节能效果显著的是采用富氧燃烧技术，节能率在4%以上。在富氧燃烧条件下，火焰温度升高，燃烧速度加快，燃烧完全程度提高，燃料的燃点温度降低，燃烬时间缩短，过量空气系数降低，烟气量减少；但其存在的最大问题是NOx排放浓度较高。这主要是因为：助燃剂中N2浓度降低，致使热力型NOx的生成量降低，但火焰温度的提高和氧气浓度的提高却能增加热力型NOx的生成量，且NOx的增加速度要高于NOx的降低速度，最终NOx排放量还是增加。[0003]设想将烟气循环技术和富氧燃烧技术结合应用于注汽锅炉中，必将改善燃烧效果，节约燃料消耗量，降低NOx排放，达到油田企业提高经济效益与节能环保的双重目的。因此，成为本领域一直渴望解决的技术难题。发明内容[0004]本发明解决的技术问题是提供一种稠油开采用高温烟气掺氧式富氧燃烧注汽锅炉，该注汽锅炉能够大幅提高锅炉热效率，节约能源，降低NOx排放浓度。[0005]本发明的目的通过以下技术方案实现：高温烟气掺氧式富氧燃烧注汽锅炉，包括富氧发生装置、助燃剂配比与预热装置、炉体、辐射段、对流段、给水泵、混水器、汽水分离器、集联箱和燃烧器；所述的富氧发生装置和助燃剂配比与预热装置相连；辐射段设置在炉体内腔；对流段设置在炉体外侧；混水器连通给水泵、对流段及集联箱，汽水分离器连通辐射段及集联箱，燃烧器连通炉体和混气罐。[0006]所述的富氧发生装置由鼓风机、膜式富氧发生器和纯氧储罐依次连接构成。[0007]所述的助燃剂配比与预热装置由烟气循环管道、混气罐、循环风机组成，混气罐通过烟气循环管道连通循环风机。[000