[发明专利]一种注汽锅炉用燃油低氮燃烧系统

说明书

一种注汽锅炉燃油低氮燃烧系统，包括烟气送风系统和烟气自动控制系统，所述烟气送风系统包括燃烧器，所述燃烧器具有烟气引风道和空气引风道，燃烧烟气通过烟气引风道与空气引风道中的空气混合进入燃烧器；所述烟气自动控制系统包括空气流量调节阀和混合风温度传感器，所述空气流量调节阀设置在空气引风道上，并连接PLC。本发明解决的就是注汽锅炉低氮燃烧。通过对流换热完毕后的出口烟气再循环至燃烧器进风风道，与大气中的空气按比例混合后进入燃烧器助燃风系统，来降低油燃烧区的温度从而降低燃烧中产生的NOx，因此降低锅炉烟气NOx的整个全工艺过程的实现。

技术领域

本发明涉及一种锅炉燃烧系统，特别涉及一种锅炉燃油低氮燃烧系统。

背景技术

油田注汽锅炉是以原油为主要燃料，在运行过程中耗油量较大，在稠油的开发中，注汽锅炉常年连续运转，并且注汽锅炉的运营数量也有加大的趋势，因此，加大对油田注汽锅炉的节能措施的探讨有利于提高油田的经济效益，促进油田的可持续发展。本文分析了油田注汽锅炉的基本原理，并提出了关于油田注汽锅炉节能的一些措施，希望能引起大家的关注。

注汽锅炉又称为湿蒸汽发生器，是油田开采稠油的专用注汽设备。它是利用所生产的高温高压湿蒸汽注入油井，加热油层中的原油以降低稠油的粘度，从而增加稠油的流动性，能够大幅度地提高稠油的采收率。油田注汽锅炉是以原油为主要燃料，在运行过程中耗油量较大，在稠油的开发中，注汽锅炉常年连续运转，并且注汽锅炉的运营数量也有加大的趋势，因此，加大对油田注汽锅炉的节能措施的探讨有利于提高油田的经济效益，促进油田的可持续发展。本文分析了油田注汽锅炉的基本原理，并提出了关于油田注汽锅炉节能的一些措施，希望能引起大家的关注。

重力泄油的理论初的概念是基于注水采盐的原理，即注入的淡水将盐层中的固体盐溶解，浓度大的盐溶液由于其密度大而向下流动，而密度小的水溶液浮在上面，这样可以通过不断地在盐层的上部注水，而盐层的下部源源不断地将高浓度的盐溶液采出。高浓度的盐溶液向下流动的动力就是水与含盐溶液的密度差，将这一原理用于注汽热采过程中就产生了重力泄油概念。蒸汽辅助重力泄油开采超稠油油藏的基本原理是：在水平生产井的上部连续注入大量的高干度蒸汽，使得地层中形成蒸汽腔，蒸汽腔的边缘加温原油，同时蒸汽冷凝成水，与原油依靠重力流入水平生产井，并被大排量采出。蒸汽腔不断缓慢扩展，并不断加温原油，从而形成连续的生产过程，直到蒸汽腔扩展到油层顶界和水平井控制边界。

目前各大油田稠油开采注汽设备都是采用老式的燃烧器及燃烧形式，此燃烧器是普通燃烧器，烟气产物中氮氧化物过高为后期的氮氧化物烟气治理带来一定困难。烟气中氮氧化物的治理工艺是过程工业的重要组成部分，也是能源和环境治理的重点领域。不仅燃煤锅炉存在排放超标的问题,燃用石油、天然气等能源的锅炉和其他工业设备同样存在排放污染问题，随着人们环保意识的增强，以及国家相应政策措施的实施，氮氧化物的排放指标要求进一步提高，但由于我国经济发展水平的限制，大气污染目前仍处于先污染后治理的状态。油田燃油注汽锅炉尾气治理的关键是控制氮氧化物的生成量，利用烟气再循环降低热力型氮氧化物技术目前在油田行业尚无成功先例。

发明内容

经过试验研究，改变燃烧器助燃风组分，引取尾部烟气再循环，可达到降低NOx的作用，其主要原理是：

燃油锅炉燃烧产生的NOx，来自于空气中的氮氧生成热力型和燃油自身含氮转化生成的燃料型NOx。当燃烧过程配风加大(烟气中氧量及空气过剩系数上升)，燃烧区域氧的浓度增大，热力型NOx生成量急剧增加。同时燃料油热解析出的有机氮化合物发生的中间反应产生的N-,NH-,NH2-等原子基团随后被氧化成NOx，燃料型NOx大幅上升。采用烟气再循环后：由于烟气稀释了燃烧的氧量，从而降低了油燃烧区的温度，最高温度从1620℃降低到1500℃左右，便于抑制NOx的生成，同时，油燃烧区的温度降低效果明显，最高温度从1500℃左右下降到1300℃左右，而当温度低于1300℃时热力型NOx生成量很小。

从机理研究验证：采用烟气再循环后，可有效抑制NOx生成。