低氮型过热注汽锅炉的制作方法

1.本实用新型涉及一种注汽锅炉，尤其涉及一种石油行业热力开采地下稠油的低氮型过热注汽锅炉。


背景技术：

2.目前国内在使用的油田注汽锅炉大部分采用天然气和原油作为燃料，其排放物燃油时nox排放量超过200mg/nm
³
，燃气时nox排放量超过100mg/nm
³
。虽然能满足锅炉排放最低标准的要求，但是会加剧大气污染，且无法达到部分地区锅炉排放指标要求。国家相关节能减排政策提倡降低nox排放，注汽锅炉也需要提升自身品质，更新换代。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题本实用新型提供一种低氮型过热注汽锅炉，目的是解决降低过热注汽锅炉nox排量的问题。
4.为达上述目的，本实用新型低氮型过热注汽锅炉，包括烟气系统、水汽系统和燃烧系统，烟气系统中的辐射段、过渡段、过热段、对流段和烟囱沿热烟气运动方向依次连通，过热段位于过渡段上方，对流段位于过热段上方，过渡段的一侧与辐射段的烟道连通，水汽系统包括对流段内的对流管束、过热段内的过热管束、辐射段内的辐射管束、设在辐射段侧面的水水换热器，设在过渡段另一侧的汽水分离器和汽水混合器，水水换热器出口与对流管束入口连接，对流管束出口与辐射管束入口连接，辐射管束出口与汽水分离器入口连接，汽水分离器蒸汽出口与过热管束入口连接，过热管束出口与汽水混合器蒸汽入口连接，汽水分离器水出口与汽水混合器水入口连接，汽水混合器水出口为锅炉出口；燃烧系统包括鼓风机，鼓风机出口与混风箱空气入口连接，混风箱出口与风道连接，风道与燃烧器连接，烟气外循环入口管道入口与烟囱连接，烟气外循环入口管道出口与循环风机入口连接，循环风机出口与混风箱烟气入口连接。
5.所述的燃烧器设在辐射段前端，辐射段为卧式，截面为长方形，内壁衬有硅酸铝耐火纤维，辐射段后端连接过渡段。
6.所述的辐射管束为双回路直管沿炉膛墙体内壁纵向蛇形排布，进出口采用集箱汇总。
7.所述的过热管束是由2根光管水平往复组成的矩形结构，进出口采用集箱汇总，集箱汇总前每个支路上设置热电阻。
8.所述的对流管束采用的是2根翅片管水平往复组成的矩形结构，进出口采用集箱汇总。
9.所述的水水换热器采用套管结构，内管介质为热水，内外管之间介质为冷水。
10.所述的水水换热器水入口给水温度为5
‑
80℃。
11.本实用新型的优点效果：本实用新型给水经水水换热器加热进入对流段，将排烟温度降低到120
‑
140℃，热效率超过92%，节能增效；考虑到过热段管内介质温度460
‑
500℃，
管外烟气温度800
‑
1000℃，管束使用光管，材料选用12cr1movg高性能耐热合金钢管；辐射段、对流段、过热段考虑锅炉流量、管内介质流速、介质阻力等相关因素，均采用双回程布置，进出口采用集箱连接，降低锅炉运行阻力；采用烟气外循环技术，锅炉尾部烟气引回燃烧器空气入口，与鼓风机出口的燃烧空气混合，降低空气中的氧含量，降低炉膛内的燃烧强度，从而抑制nox的生产，降低烟气中nox含量，达到节能环保的要求。
附图说明
12.图1为本实用新型的结构示意图。
13.图2为对流管束示意图。
14.图3为过热管束示意图。
15.图4为辐射管束示意图。
16.图中：1、鼓风机；2、混风箱；3、燃烧器；4、烟气外循环出口管道；5、循环风机；6、烟气外循环入口管道；7、过渡段；8、过热段；9、对流段；10、烟囱；11、汽水分离器；12、汽水混合器；13、辐射段；14、水水换热器；15、对流管束；16、过热管束；17、辐射管束。
具体实施方式
17.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
18.如图所示，本实用新型低氮型过热注汽锅炉，包括烟气系统、水汽系统和燃烧系统，烟气系统中的辐射段13、过渡段7、过热段8、对流段9和烟囱10沿热烟气运动方向依次连通，过热段8位于过渡段7上方，对流段9位于过热段8上方，过渡段7的一侧与辐射段13的烟道连通，水汽系统包括对流段9内的对流管束15、过热段8内的过热管束16、辐射段13内的辐射管束17、设在辐射段13侧面的水水换热器14，设在过渡段7另一侧的汽水分离器11和汽水混合器12，水水换热器14出口与对流管束15入口连接，对流管束15出口与辐射管束17入口连接，辐射管束17出口与汽水分离器11入口连接，汽水分离器11蒸汽出口与过热管束16入口连接，过热管束16出口与汽水混合器12蒸汽入口连接，汽水分离器11水出口与汽水混合器12水入口连接，汽水混合器12水出口为锅炉出口；燃烧系统包括鼓风机1，鼓风机1出口与混风箱2空气入口连接，混风箱2出口与风道连接，风道与燃烧器3连接，烟气外循环入口管道6入口与烟囱10连接，烟气外循环入口管道6出口与循环风机5入口连接，循环风机5出口与混风箱2烟气入口连接。循环风机5设在辐射段13的顶部。
19.所述的燃烧器3设在辐射段13前端，辐射段为卧式，截面为长方形，内壁衬有硅酸铝耐火纤维，辐射段13后端连接过渡段7。
20.所述的辐射管束17为双回路直管沿炉膛墙体内壁纵向蛇形排布，进出口采用集箱汇总。
21.所述的过热管束16是由2根光管水平往复组成的矩形结构，进出口采用集箱汇总，集箱汇总前每个支路上设置热电阻，过热管束的入口设在过热段的下部，过热管束的出口设在过热段的上部。
22.所述的对流管束15采用的是2根翅片管水平往复组成的矩形结构，进出口采用集箱汇总。对流段9为两段式上下设置，每个对流段9内分别设一组对流管束15，每组对流管束15的对流管束入口设在对流段的上部，对流管束出口设在对流段的下部，上方的对流管束入口与水水换热器的出口连接，上方的对流管束出口与下方的对流管束入口连接，下方的对流管束出口与辐射管束入口连接。
23.所述的水水换热器14采用套管结构，内管介质为热水，内外管之间介质为冷水。
24.所述的水水换热器14水入口给水温度为5
‑
80℃。
25.本发明给水经水水换热器加热依次进入上对流段、下对流段、辐射段、汽水分离器、过热段和汽水混合器后最终排出。锅炉尾部烟气引回燃烧器空气入口，与鼓风机出口的燃烧空气混合，降低空气中的氧含量，降低炉膛内的燃烧强度，从而抑制nox的生产，降低烟气中nox含量，达到节能环保的要求。


技术特征：
1.低氮型过热注汽锅炉，其特征在于包括烟气系统、水汽系统和燃烧系统，烟气系统中的辐射段、过渡段、过热段、对流段和烟囱沿热烟气运动方向依次连通，过热段位于过渡段上方，对流段位于过热段上方，过渡段的一侧与辐射段的烟道连通，水汽系统包括对流段内的对流管束、过热段内的过热管束、辐射段内的辐射管束、设在辐射段侧面的水水换热器，设在过渡段另一侧的汽水分离器和汽水混合器，水水换热器出口与对流管束入口连接，对流管束出口与辐射管束入口连接，辐射管束出口与汽水分离器入口连接，汽水分离器蒸汽出口与过热管束入口连接，过热管束出口与汽水混合器蒸汽入口连接，汽水分离器水出口与汽水混合器水入口连接，汽水混合器水出口为锅炉出口；燃烧系统包括鼓风机，鼓风机出口与混风箱空气入口连接，混风箱出口与风道连接，风道与燃烧器连接，烟气外循环入口管道入口与烟囱连接，烟气外循环入口管道出口与循环风机入口连接，循环风机出口与混风箱烟气入口连接。2.根据权利要求1所述的低氮型过热注汽锅炉，其特征在于所述的燃烧器设在辐射段前端，辐射段为卧式，截面为长方形，内壁衬有硅酸铝耐火纤维，辐射段后端连接过渡段。3.根据权利要求2所述的低氮型过热注汽锅炉，其特征在于所述的辐射管束为双回路直管沿炉膛墙体内壁纵向蛇形排布，进出口采用集箱汇总。4.根据权利要求1所述的低氮型过热注汽锅炉，其特征在于所述的过热管束是由2根光管水平往复组成的矩形结构，进出口采用集箱汇总，集箱汇总前每个支路上设置热电阻。5.根据权利要求1所述的低氮型过热注汽锅炉，其特征在于所述的对流管束采用的是2根翅片管水平往复组成的矩形结构，进出口采用集箱汇总。6.根据权利要求1所述的低氮型过热注汽锅炉，其特征在于所述的水水换热器采用套管结构，内管介质为热水，内外管之间介质为冷水。7.根据权利要求6所述的低氮型过热注汽锅炉，其特征在于所述的水水换热器水入口给水温度为5
‑
80℃。

技术总结
本实用新型涉及一种低氮型过热注汽锅炉。包括烟气系统、水汽系统和燃烧系统，烟气系统中的辐射段、过渡段、过热段、对流段和烟囱沿热烟气运动方向依次连通，水汽系统包括对流段内的对流管束、过热段内的过热管束、辐射段内的辐射管束、设在辐射段侧面的水水换热器，设在过渡段另一侧的汽水分离器和汽水混合器，燃烧系统包括鼓风机，鼓风机出口与混风箱空气入口连接，混风箱出口与风道连接，风道与燃烧器连接，烟气外循环入口管道入口与烟囱连接，烟气外循环入口管道出口与循环风机入口连接，循环风机出口与混风箱烟气入口连接。降低空气中的氧含量，降低炉膛内的燃烧强度，从而抑制NOx的生产，降低烟气中NOx含量，达到节能环保的要求。求。求。


技术研发人员：杜庆吉 吴丽萍 张胜 高江鹏 丁斌 彭康 窦成秋 李玉锋 崔艳军 李玉福 古峰 张令舰
受保护的技术使用者：中国石油天然气第八建设有限公司
技术研发日：2021.01.07
技术公布日：2021/10/29