CN219571904U

CN219571904U - 一种浸没燃烧式加热系统

Info

Publication number: CN219571904U
Application number: CN202320222949.0U
Authority: CN
Inventors: 范嘉堃; 陈海平; 杨亮; 许佳伟; 宋坤; 邱灶杨; 周树辉; 郭琦; 明红芳; 肖立; 陈锐莹; 赵烨
Original assignee: CNOOC Gas and Power Group Co Ltd
Current assignee: CNOOC Gas and Power Group Co Ltd
Priority date: 2023-02-06
Filing date: 2023-02-06
Publication date: 2023-08-22
Anticipated expiration: 2033-02-06

Abstract

本实用新型涉及一种浸没燃烧式加热系统，包括：SCV燃烧室以及与SCV燃烧室相连通的烟气循环装置；所述烟气循环装置，包括烟囱、烟气再循环管道、循环调节门、膨胀节、烟气再循环风机以及鼓风机；所述烟囱连通所述SCV燃烧室，以排放烟气；所述烟气再循环管道的一端连通所述烟囱，另一端连通所述SCV燃烧室；所述烟气再循环风机设置在所述烟气再循环管道中；所述循环调节门设置在所述烟气再循环风机与所述烟囱之间的所述烟气再循环管道中，用以调节再循环烟气量；所述膨胀节设置在所述烟气再循环管道上；所述鼓风机设置在所述烟气再循环风机与所述SCV燃烧室之间的所述烟气再循环管道中。本发明降低氮氧化物的产生，满足日趋严格的排放标准和环保要求。

Description

一种浸没燃烧式加热系统

技术领域

本实用新型涉及LNG(Liquefied Natural Gas，液化天然气)接收站技术领域，特别是关于一种浸没燃烧式加热系统。

背景技术

LNG接收站一般建设在港区周边，接收站可以选择使用3种类型的气化器使LNG气化。其中，在港区周边海水水质条件比较好，海水水温较高的区域使用开架式气化器进行LNG气化；在港区周边海水水质条件比较差，但海水温度较高的区域使用中间介质气化器进行LNG气化；在港区周边海水水质条件较差，且海水水温较低的区域，则使用浸没燃烧式气化器进行LNG气化。

然而，随着环保要求的日益提高，对于燃气锅炉大气污染物排放浓度限制要求也日益收紧，其中对于氮氧化物的排放限制已经达到30mg/m³。本申请的发明人在研究中发现，现有基于浸没燃烧式气化器的加热系统已经不能满足排放限值的要求。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种浸没燃烧式加热系统，可以应用于LNG接收站进行LNG加热气化，并且降低氮氧化物的产生，满足日趋严格的排放标准和环保要求。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

本申请提供一种浸没燃烧式加热系统，包括：SCV燃烧室以及与所述SCV燃烧室相连通的烟气循环装置；

所述烟气循环装置，包括烟囱、烟气再循环管道、循环调节门、膨胀节、烟气再循环风机以及鼓风机；

所述烟囱连通所述SCV燃烧室，以排放烟气；

所述烟气再循环管道的一端连通所述烟囱，另一端连通所述SCV燃烧室；

所述烟气再循环风机设置在所述烟气再循环管道中；

所述循环调节门设置在所述烟气再循环风机与所述烟囱之间的所述烟气再循环管道中，用以调节再循环烟气量；

所述膨胀节设置在所述烟气再循环管道上；

所述鼓风机设置在所述烟气再循环风机与所述SCV燃烧室之间的所述烟气再循环管道中。

在本申请的一种实现方式中，所述烟气再循环管道与所述烟囱的预设管道处相连通，以抽取烟气温度在25-35℃之间的经水浴冷却后的烟气。

在本申请的一种实现方式中，所述循环调节门包括电动关断门和电动调节门；

所述电动关断门，用于在关断时停止烟气再循环；

所述电动调节门，用于在所述电动关断门全开时调节自身的开度，以调节不同工况下的再循环烟气量。

在本申请的一种实现方式中，烟气再循环率为10％-20％。

在本申请的一种实现方式中，所述SCV燃烧室为采用预混燃烧结构的SCV燃烧室。

在本申请的一种实现方式中，所述预混燃烧结构的SCV燃烧室，包括：主要空气进口、径向空气进口、主要燃料气进口、径向燃料气进口、第二燃料气进口以及低氮燃烧器；所述主要空气进口、所述径向空气进口、所述主要燃料气进口、所述径向燃料气进口、所述第二燃料气进口分别与所述低氮燃烧器相连通。

在本申请的一种实现方式中，所述低氮燃烧器为采用串联分级燃烧结构，包括用于进行一次燃烧的主反应区，以及用于进行二次燃尽燃烧的次反应区。

在本申请的一种实现方式中，所述径向空气进口和所述径向燃料与所述主反应区相连通，用于燃料气和空气在主反应区的预混后燃烧；

所述主要空气进口、所述主要燃料气进口与所述次反应区连通，用于燃料气和空气在次反应区的预混后二次燃烧。

在本申请的一种实现方式中，所述第二燃料气进口的燃料气在所述低氮燃烧器中进行点火燃烧，形成负压区，使周边燃烧产物进行循环。

在本申请的一种实现方式中，空气与所述燃料气量的混合比例为1.1-1.2体积比。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：本发明采用烟气外循环，抽取一部分冷烟气与空气混合进入燃烧室参与燃烧，可降低炉内燃烧温度，同时由于烟气中氧量较低，可降低炉内的整体氧量，进而降低热力型NOx的生产量。同时在燃烧室内部采用预混燃烧并通过过量空气提高燃气的燃烧效率，采用烟气内循环降低燃烧室内燃烧温度，进而同步在燃烧室内降低NOx的生产量。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种浸没燃烧式加热系统的整体结构示意图；

图2是本发明实施例中的预混燃烧结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

针对现有技术中的浸没燃烧系统产生的氮氧化物难以达到环保要求的技术问题，本申请相应提供一种浸没燃烧式加热系统，包括：SCV燃烧室以及与所述SCV燃烧室相连通的烟气循环装置；所述烟气循环装置，包括烟囱、烟气再循环管道、循环调节门、膨胀节、烟气再循环风机以及鼓风机；所述烟囱连通所述SCV燃烧室，以排放烟气；所述烟气再循环管道的一端连通所述烟囱，另一端连通所述SCV燃烧室；所述烟气再循环风机设置在所述烟气再循环管道中；所述循环调节门设置在所述烟气再循环风机与所述烟囱之间的所述烟气再循环管道中，用以调节再循环烟气量；所述膨胀节设置在所述烟气再循环管道上；所述鼓风机设置在所述烟气再循环风机与所述SCV燃烧室之间的所述烟气再循环管道中。本申请技术方案，可以应用于LNG接收站进行LNG加热气化，并且降低氮氧化物的产生，满足日趋严格的排放标准和环保要求。

参见图1，在本申请的一个实施例中提供了一种浸没燃烧式加热系统，该加热系统可以应用于LNG接收站的LNG气化，并且降低氮氧化物的产量，符合日益趋紧的环保要求。

本申请实施例中的浸没燃烧式加热系统，包括：SCV燃烧室2以及与所述SCV燃烧室2相连通的烟气循环装置。

其中，烟气循环装置，包括烟囱1、烟气再循环管道3、循环调节门5、膨胀节4、烟气再循环风机6以及鼓风机7。

具体的，烟囱1连通所述SCV燃烧室2，以排放烟气。

所述烟气再循环管道3的一端连通所述烟囱1，另一端连通所述SCV燃烧室2；

烟气再循环风机6设置在所述烟气再循环管道3中。

所述循环调节门5设置在所述烟气再循环风机6与所述烟囱1之间的烟气再循环管道中，用以调节再循环烟气量；

所述膨胀节4设置在所述烟气再循环管道3上；

所述鼓风机7设置在所述烟气再循环风机6与所述SCV燃烧室2之间的烟气再循环管道中。

在本申请的一个具体的实施例中，烟气再循环管道3与烟囱1的预设管道处相连通，以抽取烟气温度在25-35℃之间的经水浴冷却后的烟气。烟气抽取后由烟气再循环风机6直接送入鼓风机7入口，之后与空气混合后送入SCV燃烧室2参与燃烧。

循环调节门5用于调节烟气再循环量。在一个更具体的详细实施例中，循环调节门的数目可以是一个或多个，例如循环调节门5，可以包括电动关断门和电动调节门；其中，电动关断门，用于在关断时停止烟气再循环；电动调节门，用于在电动关断门全开时调节自身的开度，以调节不同工况下的再循环烟气量。在本申请的研究中发现，NO_x降低率随着烟气再循环率的增加而增加，而且与燃料种类和燃烧温度有关，燃烧温度越高，烟气再循环率对NOx降低率影响越大，因此选定烟气再循环率为10％-20％。

在本申请的实施例中，在烟气再循环管道3上布置膨胀节4，可以缓解烟气再循环管道的温度应力。

综上，本申请的加热系统，采用烟气循环装置，可以降低NO_x的生成量。

随着NO_x的限值进一步降低，本申请进一步对SCV燃烧室的结构进行改进，以进一步降低NO_x的产量。

如图2所示，本申请实施例中的SCV燃烧室为采用预混燃烧结构的SCV燃烧室。

预混结构的SCV的燃烧室，包括主要空气进口11、径向空气进口12、主要燃料气进口13、径向燃料气进口14、第二燃料气进口15、防逆流混合器16以及低氮燃烧器17。

其中，所述主要空气进口、所述径向空气进口、所述主要燃料气进口、所述径向燃料气进口、所述第二燃料气进口分别与所述低氮燃烧器相连通。

进一步的，低氮燃烧器为采用串联分级燃烧结构，包括用于进行一次燃烧的主反应区，以及用于进行二次燃尽燃烧的次反应区。所述径向空气进口和所述径向燃料与所述主反应区相连通，用于燃料气和空气在主反应区的预混后燃烧；所述主要空气进口、所述主要燃料气进口与所述次反应区连通，用于燃料气和空气在次反应区的预混后二次燃烧。在主要燃气进口流道同时设置防逆流混合器，阻止燃气进行回流。

在本申请的一个实施例中，采用流量比例控制进行空气和燃气进气量的控制，且主要空气进口、径向空气进口、主要燃料气进口、径向燃料气进口均进行流量调节控制，在负荷变化时可以进行比例调节。空气的进气量为正常燃烧所需气量的1.1-1.2倍，通过控制混合比例，燃烧的实际温度将低于理论温度，降低NO_x的生成量。

在本申请实施例中，所述第二燃料气进口的燃料气在所述低氮燃烧器中进行点火燃烧，形成负压区，使周边燃烧产物进行循环，降低次要反应区的反应温度，降低NO_x的生成量。

上述本申请实施例提供的浸没燃烧式加热系统，采用烟气外循环，抽取一部分冷烟气与空气混合进入燃烧室参与燃烧，可降低炉内燃烧温度，同时由于烟气中氧量较低，可降低炉内的整体氧量，进而降低热力型NO_x的生产量。同时在燃烧室内部采用预混燃烧并通过过量空气提高燃气的燃烧效率，采用烟气内循环降低燃烧室内燃烧温度，进而同步在燃烧室内降低NO_x的生产量。本发明使用效果优异，具有很高的使用及推广价值。

以上上述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims

1.一种浸没燃烧式加热系统，其特征在于，包括：SCV燃烧室以及与所述SCV燃烧室相连通的烟气循环装置；

所述烟囱连通所述SCV燃烧室，以排放烟气；

所述烟气再循环风机设置在所述烟气再循环管道中；

所述膨胀节设置在所述烟气再循环管道上；

2.根据权利要求1所述的浸没燃烧式加热系统，其特征在于，所述烟气再循环管道与所述烟囱的预设管道处相连通，以抽取烟气温度在25-35℃之间的经水浴冷却后的烟气。

3.根据权利要求1所述的浸没燃烧式加热系统，其特征在于，所述循环调节门包括电动关断门和电动调节门；

所述电动关断门，用于在关断时停止烟气再循环；

4.根据权利要求3所述的浸没燃烧式加热系统，其特征在于，烟气再循环率为10％-20％。

5.根据权利要求1所述的浸没燃烧式加热系统，其特征在于，所述SCV燃烧室为采用预混燃烧结构的SCV燃烧室。

6.根据权利要求5所述的浸没燃烧式加热系统，其特征在于，所述预混燃烧结构的SCV燃烧室，包括：主要空气进口、径向空气进口、主要燃料气进口、径向燃料气进口、第二燃料气进口以及低氮燃烧器；所述主要空气进口、所述径向空气进口、所述主要燃料气进口、所述径向燃料气进口、所述第二燃料气进口分别与所述低氮燃烧器相连通。

7.根据权利要求6所述的浸没燃烧式加热系统，其特征在于，所述低氮燃烧器为采用串联分级燃烧结构，包括用于进行一次燃烧的主反应区，以及用于进行二次燃尽燃烧的次反应区。

8.根据权利要求7所述的浸没燃烧式加热系统，其特征在于，所述径向空气进口和所述径向燃料与所述主反应区相连通，用于燃料气和空气在主反应区的预混后燃烧；

9.根据权利要求8所述的浸没燃烧式加热系统，其特征在于，所述第二燃料气进口的燃料气在所述低氮燃烧器中进行点火燃烧，形成负压区，使周边燃烧产物进行循环。

10.根据权利要求8所述的浸没燃烧式加热系统，其特征在于，空气与所述燃料气量的混合比例为1.1-1.2体积比。