[实用新型]蒸汽发生器结构

说明书

技术领域

该技术涉及其中燃烧产生氮氧化物(NOx)的加热系统，并且特别地涉及用于抑制在单程蒸汽发生器(OTSG)中产生NOx的方法和设备。 

背景技术

如从图1的示意俯视图上方所观察的，现有技术蒸汽发生器10可以具有单程水管线路12。水管线路具有用于接收来自源16的液态水的蒸汽的入口14，并且具有用于排出在过程位置处使用的蒸汽和液态水的两相混合物的出口18。蒸汽发生器10的输出可以用于诸如(例如)提高油的回收率的过程中。 

在被描绘的例子中的蒸汽发生器10进一步具有燃烧器20、辐射加热部分22和对流加热部分24。辐射加热部分22具有围绕上游热量交换腔27的圆柱壁26，所述圆柱壁26具有在轴线29上对中的圆柱形。对流加热部分24限定具有一般矩形形状的下游热量交换腔31。燃烧器20点燃上游腔27。端口33将上游腔27与下游腔31连通。 

水管线路12首先延伸进入下游腔31。通常地，水管线路12沿着蜿蜒的路径在邻近的平行部分40中延伸通过下游腔31。例如，图1的顶视图中示出水管线路12的单独部分。类似于其它部分40，这个单独部分40在横跨腔31交替来和回的水平方向上纵向地延伸，具有多个180度的水平的回转弯头42。如图2的侧视图所示，水管线路12的多个水平部分40通过垂直的回转弯头44互连，每个垂直的回转弯头44从一个水平部分40延伸到下一个水平部分。 

水管线路12从下游腔31露出，并且随后在到达出口18之前沿着另一个蜿蜒的路径继续进入和通过上游腔27。然而，水管线路12没有显著地横跨上游腔27延伸，而是代替地主要沿着上游腔27的外围延伸。特别地，水管线路12的水平地延长部分50在腔27的外围 处在圆柱壁26旁边轴向地来和回延伸，具有相互连接在围绕腔27圆周地延伸的圆形阵列中的邻近的部分50的回转弯头52。 

单程水管线路12的相互连接部分40和50因而串联布置作为两个腔27和31内的热交换管道。在蒸汽发生器10的操作过程中，燃烧器20提供气态燃烧生成物，所述气态燃烧生成物流过腔27和31并且通过烟道54进一步向外。当燃烧生成物流过下游腔31时，燃烧生成物围绕和靠着横跨腔31延伸的水管线路部分40流动，这导致流过那些水管线路部分40的水的对流加热。在下游腔31中以这种方式预热的水接下来流过在上游腔27中的水管线路部分50，其中该水由流过被那些水管线路部分50围绕的圆柱空间的燃烧生成物进一步辐射地加热。蒸汽和液态水的两相混合物随后从出口18排出。 

如图1进一步所示，燃料源60和燃烧空气鼓风机62沿着燃料供给线路70和燃烧空气导管72提供那些反应物的蒸汽。燃料和空气控制阀74和76在控制器80的影响下操作，以建立用于燃料和燃烧空气的蒸汽的目标流速。 

适合于在燃烧器20处使用的燃料包括例如天然气的气态燃料和诸如重燃油的非气态燃料。然而，与天然气的燃烧相比，已知重燃油的燃烧产生更大量的CO和NOx，包括热NOx和化学的或燃料结合的NOx二者。 

实用新型内容

蒸汽发生器结构包括围绕辐射加热腔的圆柱壁。布置燃烧器以点燃腔。热交换管道以圆形阵列的部分布置，所述圆形阵列的部分在限定邻近的部分之间的间隙的位置中在圆柱壁旁边延伸。蒸汽发生器进一步包括分阶段的空气喷射器。布置喷射器以将分阶段燃烧空气通过热交换管道的邻近部分之间的间隙径向地向内输送进入腔。 

本实用新型要使得第一级燃烧充分进行以使得自由的氮原子在不存在可获得用于第二级燃烧的分阶段空气时重新结合。 

本实用新型公开一种蒸汽发生器结构，包括： 

圆柱壁，所述圆柱壁围绕辐射加热腔； 

燃烧器，所述燃烧器被布置为点燃所述辐射加热腔； 

热交换管道，所述热交换管道以圆形阵列的部分布置，所述圆形阵列的部分在限定邻近的部分之间的间隙的位置中在圆柱壁旁边延伸；和 

分阶段的空气喷射器，所述分阶段的空气喷射器被布置为将分阶段燃烧空气通过所述间隙径向地向内输送进入所述辐射加热腔。 

本实用新型的蒸汽发生器结构，其中所述喷射器具有与所述间隙对准的排出口。 

本实用新型的蒸汽发生器结构，其中所述喷射器从圆柱壁径向地向内突出进入所述间隙中。 

本实用新型的蒸汽发生器结构，其中所述喷射器没有径向地向内突出超过热交换管道的所述部分。