[实用新型]油田加热炉专用富氧喷嘴及组合该富氧喷嘴的加热炉火管

说明书

技术领域：

本实用新型属于油田地面专用加热设备配套部件，主要用于油田加热炉富氧助燃系统，具体涉及一种用来输送带有一定压头的富氧空气的专用喷嘴，它将富氧加在加热炉火管中最需要的地方，而且不改变原有加热炉的结构，对加热炉的性能和安全更没有影响。

背景技术：

在油田，加热炉及其他加热设备的燃料以燃料气为主，少部分是燃油，无论气体燃料还是液体燃料，其燃烧所需要的氧都来自大气。在常规油田加热炉中，空气在加热炉中的工作过程为：空气被引风机或受燃料气射流进入加热炉炉膛，首先被炉膛内部的高温烟气加热；当达到一定温度后，空气中的氧气与新进入炉膛的燃料发生化学反应，燃料中的化学能以热能的形式释放出来，同时生成燃烧产物；燃烧释放的热量既加热了燃烧产物又加热了空气中的其它不可燃气体，形成高温烟气由炉膛出口流出；在不同类型的加热炉中，高温烟气通过不同方式把热量传递给被加热介质，换完热的烟气由烟囱排入大气。在上述工作过程中，空气中的不可燃气体进入加热炉时温度是环境温度，离开加热炉时温度是排烟温度，两者之间温度差至少在100℃以上，这部分能量损失对油田在用的燃烧设备是无法避免的。

发明内容：

针对现有油田在用加热炉热效率低的问题，本实用新型把富氧燃烧技术应用到油田加热炉上，提供了一种与在用油田加热炉相匹配的油田加热炉专用富氧喷嘴。

本实用新型的油田加热炉专用富氧喷嘴，为长管状，分为直管段和锥管段，锥管段向出口缩小形成喷嘴，直管段的端沿为入口。

本实用新型另一目的在于提供一种组合有上述油田加热炉专用富氧喷嘴的加热炉火管。

该加热炉火管包括加热炉火管端面以及装设在加热炉火管端面中心位置的一燃烧器喷嘴，在加热炉火管端面上均布固定装设多个富氧喷嘴，富氧喷嘴的出口位于加热炉火管端面一侧。

该加热炉火管中，富氧喷嘴可为2个，以燃烧器喷嘴为中心对称布设在加热炉火管端面上。

该加热炉火管中，富氧喷嘴的直管段连通一提供富氧空气的管道。

采用以上设计，通过富氧喷嘴引入富氧空气，可降低进入加热炉的不可燃气体量，使加热炉热效率得到提高，能源得到节约；富氧喷嘴锥管段出口的设计，除了具有引射功能，还具有特殊的角度，使富氧空气以一定的速度和角度进入加热炉火管，不但起到助燃作用，还拉长了火焰，减缓火管壁烧毁事故发生。本实用新型把膜法富氧技术应用到油田加热炉上，降低加热炉空气过剩系数，提高设备热效率，从而节约能源。

附图说明：

图1显示本实用新型油田加热炉专用富氧喷嘴的结构简图；

图2显示本实用新型组合有富氧喷嘴的加热炉火管安装示意图。

具体实施方式：

本实用新型提供的油田加热炉专用富氧喷嘴，其结构见图1，为长管状，分为直管段11和锥管段12，锥管段12向出口2缩小形成喷嘴，直管段11的端沿为入口1，由富氧发生装置产生的富氧空气由入口1进入直管段11和锥管段12，通过锥管段12的变截面，富氧空气速度得到增加，在喷嘴的导流作用下，加速后的富氧空气以一定角度由出口2进入在用加热炉的火管中，参加燃烧。

见图2，显示富氧喷嘴3在加热炉上的安装位置，其中，燃烧器喷嘴4装设在加热炉火管端面5的中心位置，多个富氧喷嘴3(如图2显示为2个)对称固定加在端面5上喷嘴4的四周位置，富氧喷嘴3的入口连接富氧空气。

本实用新型中，该富氧喷嘴3材质为310S耐高温不锈钢，其具有耐高温、耐腐蚀以及可加工性和较强的机械强度等特点。燃烧器喷嘴4和加热炉其它现有在用结构均无需改变。

喷嘴除了具有引射功能外，还具有特殊的角度，使富氧空气以一定的速度和角度进入加热炉火管，不但起到助燃作用，还拉长了火焰，减缓火管壁烧毁事故发生。

经过在大庆油田某采油厂中转站的现场试验，采用本实用新型富氧喷嘴后，试验加热炉火管壁未见明显烧损，改变了过去一年多时间就需要维修火管壁的现状，明显延长了火管壁的维修周期，提高了加热炉设备使用寿命。热工测试结果表明，膜法富氧助燃技术具有一定的节能效果，能够降低加热炉能耗，实现经济运行，节约天然气3.03％左右。