CN209262670U - 一种新型的燃烧式气化器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种新型的燃烧式气化器，包括气化器和位于气化器外侧的燃烧室；气化器为气化器壳体和气化器顶盖组成的长方形腔体,气化器内部设置有方形内桶，方形内桶内存储有水，在水面以下设置有多个烟气分配器，多个换热盘管，浸水式横烟道，其中，换热盘管间隔分布在烟气分配器之间，烟气分配器与浸水式横烟道连接，烟气分配器的表面设置有多个排气孔。烟气分配器和换热盘管交叉分布，既增加了换热效率，又提高了空间利用率，燃烧室设置水夹套，循环后的冷却水又折返到水槽中，既降低了燃烧时产生的高温烟气的温度，又避免了热量的损失。降低了燃烧室选材的要求，达到了节约能源和成本的目的。

Description

一种新型的燃烧式气化器

技术领域

本实用新型涉及石油化工低温液体气化技术领域，尤其涉及一种新型的燃烧式气化器。

背景技术

为了便于储存和运输，天然气被液化成低温的液化天然气(LNG)，在供给用户使用时，需要再将LNG气化使用。气化器是国际上常用的LNG气化设备，但国产气化器气化能力尚不足，因此研制具有较大气化能力的气化设备势在必行。

LNG气化器是一种专门用于液化天然气气化的换热器。低温的液化天然气要转变成常温的气体，必须要提供相应的热量使其气化。热量的来源可以从环境空气和水中获得，也可以通过燃料燃烧或蒸汽来加热LNG。浸没燃烧式气化器(SCV)是燃烧加热型气化器中使用最多的一种。它使用一个直接向水中排出烟气的燃烧器，由于烟气与水直接接触，烟气激烈的搅动水，热效率非常高。水沿着气化器管路向上流动，LNG在管内气化。SCV的气化量可以在 10％～100％的范围内进行调节，能对负荷的突然变化做出反应，特别适合于负荷变化幅度比较大的情况。SCV气化器的启动速度快，适合于紧急情况或调峰时的快速启动要求。在大型的LNG接收站，通常配备相应的SCV气化器，以备用气负荷急增的情况下，迅速启动，提高系统的应变能力。现在技术中的 LNG接收站使用的浸没燃烧式气化器包括鼓风机、空气风道、燃烧器、燃烧室、烟气分配器、水槽、换热管束、碱液罐、气液分离器以及烟囱等。空气和可燃气体在燃烧器充分混合后，燃烧产生高温烟气，高温烟气经烟气分配器直接排入水槽中，高温烟气与水槽中的水浴液直接接触换热，加热后的水浴液将进入到换热管束的LNG加热气化成天然气(NG)，NG过热到要求的外输温度后从换热管束的出口排出，最终高温烟气与水浴液换热后经烟囱排入到界外。现有技术的浸没燃烧式气化器的燃烧室浸没在水池内，在换热管的下方设置烟气分配器，烟气分配器包括集合管和鼓泡管。烟气分配器的配置不合理往往导致烟气分布不均，从而影响换热效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，解决现有技术中存在的上述不足之处。

为实现上述目的，本实用新型提供一种新型的燃烧式气化器，包括气化器和位于气化器外侧的燃烧室；气化器为气化器壳体和气化器顶盖组成的长方形腔体,气化器内部设置有方形内桶，方形内桶内存储有水，在水面以下设置有多个烟气分配器，多个换热盘管，浸水式横烟道，其中，换热盘管间隔分布在烟气分配器之间，烟气分配器与浸水式横烟道连接，烟气分配器的表面设置有多个排气孔，气化器的顶部设置有烟囱；燃烧室的下端连接浸水式横烟道的一端，浸水式横烟道的另一端伸入方形内桶的内部，与烟气分配器连接，燃烧室的上端设置有燃烧器。

优选地，方形内桶的底部还设置有循环水分配器，燃烧室的上段内壁设置有有水夹套，燃烧室的下段设置有内外壁螺旋半管，水夹套连接内外壁螺旋半管，内外壁螺旋半管的下端设置有循环入水口，水夹套的上端设置有循环出水口，循环出水口连接循环水回流管的上端，循环水回流管的下端连接循环水分配器。

优选地，气化器壳体的外壁上设有贮水槽，贮水槽上设置有溢流口和排液口，顶部设置有可拆卸的盖板。

优选地，气化器顶盖上还设有补水口。

优选地，气化器壳体上还设置有pH检测仪表，碱液阀、碱液槽以及与贮水槽连通的碱液进入管。

本实用新型在燃烧式气化器水池的外侧设置燃烧室。天然气与充足的空气充分燃烧生成高温烟气，经过烟气分配器的排入到方形内桶内，对方形内桶内底部的水进行加热，加热后的水密度较小，与上部温度较低的水进行循环，强化了水传热的流场设计，水在对换热盘管内的天然气进行气化，烟气分配器和换热盘管交叉分布，既增加了换热效率，又提高了空间利用率；燃烧室设置水夹套，循环后的冷却水又折返到水槽中，既降低了燃烧时产生的高温烟气的温度，又避免了热量的损失。降低了燃烧室选材的要求，达到了节约能源和成本的目的。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种燃烧式气化器的剖视图；

图2为本实用新型实施例提供的另一视角的燃烧式气化器的剖视图；

图3为图2中的局部放大图；

图4为本实用新型实施例提供的一种燃烧式气化器中水池中各物质的流动示意图；

附图标记说明：

1-燃烧器，2-循环水回流管，3-燃烧室，4-水夹套，5-内外壁螺旋半管， 6-循环水泵，7-浸水式横烟道，8-气化器壳体，9-循环水分配器，10-换热盘管，11-气化器顶盖，1101-方形内桶，12-烟囱，13-补水口，14-贮水槽，15- 烟气分配器，1501-排气孔，16-碱液阀，17-碱液槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

如图1-4，本实用新型提供一种新型的燃烧式气化器，包括气化器和位于气化器外侧的燃烧室3，其中，气化器为气化器壳体8和气化器顶盖11组成的长方形腔体,气化器内部设置有方形内桶1101，方形内桶内存储有水，在水面以下设置有5个烟气分配器15，4个换热盘管10，浸水式横烟道7，其中，换热盘管10间隔分布在烟气分配器15之间，烟气分配器15与浸水式横烟道 7连接，烟气分配器15的表面设置有多个排气孔1501，气化器的顶部设置有烟囱12。

燃烧室3的下端连接浸水式横烟道7的一端，浸水式横烟道7的另一端伸入方形内桶1101的内部，与烟气分配器15连接，燃烧室3的上端设置有燃烧器1。

空气及天然气通过燃烧器1的燃烧空气入口和天然气入口进入燃烧器1 充分燃烧，形成高温烟气，高温烟气经过燃烧室3经过浸水式横烟道7的进入烟气分配器15，经过烟气分配器15的排气孔1501进入方形内桶1101内的水中，形成水浴液，由于烟气分配器15是分布在方形内桶1101的底部，底部的水掺杂了高温烟气，温度升高，向上流动，上部温度较低的水进行循环，强化了水传热的流场设计，整个方形内桶1101内的水温比较均匀，加热后的水再对换热盘管10内的天然气进行气化加热，其中，在方形内桶1101中的高温烟气中经过与水换热后经过烟囱12排除。

由于换热盘管10和烟气分配器15是间隔分布，充分利用了空间，在相同的性能要求下，使得整个换热器的体积减小，提高了空间利用率，减少了占地面积，节约了成本，而且更适用于处理更大气化量的LNG气化站。

在一个示例中，方形内桶的底部还设置有循环水分配器9，燃烧室3的上段内壁设置有有水夹套4，燃烧室3的下段设置有内外壁螺旋半管5，水夹套 4连接内外壁螺旋半管5，内外壁螺旋半管5的下端设置有循环入水口，水夹套4的上端设置有循环出水口，循环出水口连接循环水回流管2的上端，循环水回流管2的下端连接循环水分配器9。

方形内桶1101中的水浴液通过循环水泵6送入内外壁螺旋半管5的循环水入口，循环水经过内外壁螺旋半管5及水夹套4后、由循环水出口管进入循环水回流管2，最后进入方形内桶1101底部的循环水分配器9回到方形内桶1101内，如此循环。图4示意出了气化器中循环水和烟气的流动方向，其中直线的箭头代表了循环水的流动方向，弯曲的箭头代表了烟气的流动方向。

冷却燃烧室3和燃烧器1的冷却水从气化器底部来，循环后又折返到气化器底部去，既降低了燃烧时产生的高温烟气的温度，降低了燃烧室3选材的要求，又把烟气降温产生的显热全部用循环水作为载体，返回气化器进行利用，达到了节约能源和成本的目的。

在一个示例中，气化器顶盖11上还设有补水口13。

在一个示例中，气化器壳体8的外壁上设有贮水槽14，贮水槽14上设置有溢流口和排液口，顶部设置有可拆卸的盖板。

在一个示例中，气化器壳体8上还设置有pH检测仪表，碱液阀16、碱液槽17以及与方形内桶1101连通的碱液进入管，碱液槽17设置在方形内桶1101 的侧上方。方形内桶1101的水浴液溶解了烟气中酸性气体后pH值会降低，当监测到气化器方形内桶1101内水浴液的pH值降到一定范围时，通过自动控制装置向方形内桶1101内添加碱液，避免了方形内桶1101内的水浴液呈现酸性后对换热盘管10、烟气分配器15及循环水分配器9的腐蚀，延长了设备的使用寿命。

应当理解，根据设计需求，上述烟气分配器和换热盘管的数量都是可以改变的。

以上的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种新型的燃烧式气化器，其特征在于，包括气化器和位于所述气化器外侧的燃烧室(3)；

所述气化器为气化器壳体(8)和气化器顶盖(11)组成的长方形腔体,所述气化器内部设置有方形内桶(1101)，所述方形内桶(1101)内存储有水，在水面以下设置有多个烟气分配器(15)，多个换热盘管(10)，浸水式横烟道(7)，其中，换热盘管(10)间隔分布在所述烟气分配器(15)之间，所述烟气分配器(15)与所述浸水式横烟道(7)连接，所述烟气分配器(15)的表面设置有多个排气孔(1501)，所述气化器的顶部设置有烟囱(12)；

所述燃烧室(3)的下端连接浸水式横烟道(7)的一端，所述浸水式横烟道(7)的另一端伸入所述方形内桶(1101)的内部，与所述烟气分配器(15)连接，所述燃烧室(3)的上端设置有燃烧器(1)。

2.根据权利要求1所述的燃烧式气化器，其特征在于，所述方形内桶(1101)的底部还设置有循环水分配器(9)，所述燃烧室(3)的上段内壁设置有有水夹套(4)，所述燃烧室(3)的下段设置有内外壁螺旋半管(5)，所述水夹套连接所述内外壁螺旋半管(5)，所述内外壁螺旋半管(5)的下端设置有循环入水口，所述水夹套(4)的上端设置有循环出水口，循环出水口连接循环水回流管(2)的上端，所述循环水回流管(2)的下端连接所述循环水分配器(9)。

3.根据权利要求1所述的燃烧式气化器，其特征在于，所述气化器壳体(8)的外壁上设有贮水槽(14)，贮水槽(14)上设置有溢流口和排液口，顶部设置有可拆卸的盖板。

4.根据权利要求1所述的燃烧式气化器，其特征在于，所述气化器顶盖(11)上还设有补水口(13)。

5.根据权利要求1所述的燃烧式气化器，其特征在于，所述气化器壳体(8)上还设置有pH检测仪表，碱液阀(16)、碱液槽(17)以及与方形内桶(1101)连通的碱液进入管。