專利名稱：稠油加熱爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種工業(yè)加熱鍋爐，特別有關(guān)一種稠油加熱爐。
背景技術(shù)：
隨著不可再生的石油資源的日益枯竭和經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展對(duì)石油產(chǎn)品需求 的迅猛增加，以熱驅(qū)為主的稠油開采技術(shù)應(yīng)用得越來(lái)越廣泛。開采出來(lái)的稠 油在正常環(huán)境溫度下，運(yùn)動(dòng)粘度很大，不利于后續(xù)石化工藝技術(shù)的實(shí)施。為 此石化部門設(shè)計(jì)了各種工業(yè)加熱鍋爐對(duì)稠油進(jìn)行加熱，以降低稠油運(yùn)動(dòng)粘 度，從而降低稠油運(yùn)動(dòng)阻力，使后續(xù)石化工藝技術(shù)得以實(shí)施。目前油田廣泛 使用的稠油加熱爐有三種形式
第一種是以油田伴生天然氣為燃料的稠油加熱爐。這種加熱爐以油田伴 生天然氣燃燒產(chǎn)生的熱煙氣為加熱介質(zhì)，加熱稠油。這種加熱爐包括爐體、 與爐體的爐膛相連通的加熱裝置、送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)，其中送風(fēng)機(jī)用來(lái)給伴生 天然氣燃燒供給所需的空氣，引風(fēng)機(jī)用來(lái)給燃燒產(chǎn)生的熱煙氣混入大量冷空 氣達(dá)到預(yù)定加熱溫度并將混和后的加熱煙氣抽送至加熱裝置，以對(duì)稠油進(jìn)行 加熱。這種稠加熱爐的優(yōu)點(diǎn)是燃料直接取自其所服務(wù)的油井，沒(méi)有燃料供應(yīng) 環(huán)節(jié)，運(yùn)行方便，控制簡(jiǎn)易；燃燒污染物排放少。缺點(diǎn)之一是為了控制燃 燒產(chǎn)生的熱煙氣的溫度低于加熱裝置材料的許用溫度，在燃燒時(shí)需要保證大 的空氣過(guò)量系數(shù)，這就需要送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)都要大功率運(yùn)轉(zhuǎn)，耗電嚴(yán)重，生 產(chǎn)成本高；而為了保證油田的不間斷連續(xù)生產(chǎn)，需要對(duì)送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)兩臺(tái) 設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，維護(hù)工作繁復(fù)。缺點(diǎn)之二是燃料是優(yōu)質(zhì)的且價(jià)格昂貴的油 田伴生天然氣，不利于能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，也不利于油田企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益，所以油田企業(yè)迫切需要尋找一種可以替代以油田伴生天然氣為燃料的稠油加熱爐的稠油加熱方式。缺點(diǎn)之三是并不是所有的油井都副產(chǎn)油田伴生天然氣，例如內(nèi)蒙古科爾沁草原上的數(shù)以百計(jì)的油井就都不能產(chǎn)生伴生天然氣，所以這種稠油加熱爐應(yīng)用有很大局限性。缺點(diǎn)之四是油井的油田伴生天然氣的產(chǎn)量具有不穩(wěn)定性，天然氣的產(chǎn)量超過(guò)了稠油加熱爐的需要時(shí)，為了油田生產(chǎn)安全，只能將其直接燃盡，造成浪費(fèi)；而伴生天然氣的產(chǎn)量不能滿足稠油加熱爐的需要時(shí)，往往還需要備用電加熱爐，造成設(shè)備初投資增加和優(yōu)質(zhì)能源浪費(fèi)。
第二種是以煤為燃料的稠油加熱爐。這種稠油加熱爐以煤燃燒產(chǎn)生的熱煙氣加熱工業(yè)循環(huán)水，升溫后的工業(yè)循環(huán)水加熱稠油。這種加熱爐同樣包括爐體、與爐體的爐膛相連通的加熱裝置、送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)，其中送風(fēng)機(jī)為煤燃燒供給所需的空氣，引風(fēng)機(jī)用來(lái)給燃燒產(chǎn)生的熱煙氣混入大量冷空氣達(dá)到預(yù)定加熱溫度并將混和后的加熱煙氣抽送至加熱裝置，以對(duì)稠油進(jìn)行加熱。這種稠油加熱爐與以油田伴生天然氣為燃料的稠油加熱爐相比較，具有節(jié)約寶貴的油田伴生天然氣資源，優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益；
可廣泛應(yīng)用于沒(méi)有油田伴生天然氣的油井，提高了可用范圍等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)之
一是為了控制煤燃燒產(chǎn)生的熱煙氣的溫度，在燃燒時(shí)仍然需要保證大的空氣過(guò)量系數(shù)，仍需要送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)都要大功率運(yùn)轉(zhuǎn)，耗電嚴(yán)重，生產(chǎn)成本高；而為了保證油田的不間斷連續(xù)生產(chǎn)，同樣需要對(duì)送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)兩臺(tái)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，維護(hù)工作繁復(fù)。缺點(diǎn)之二是煤燃燒產(chǎn)生的煙氣具有腐蝕性氣體S02，不能直接通過(guò)管道加熱稠油，需要以一定純度的工業(yè)循環(huán)水為中介介質(zhì)，工業(yè)循環(huán)水在運(yùn)行過(guò)程中，不斷散失，給分布于廣袤大地上的稠油加熱爐的運(yùn)行管理與維護(hù)帶來(lái)很大困擾。缺點(diǎn)之三是煤燃燒產(chǎn)生的SO,污染控制、粉塵污染控制、重金屬污染控制、放射性元素富集控制和灰渣處理，對(duì)于分布廣泛而又?jǐn)?shù)量眾多的稠油加熱爐而言，是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的；所以隨著環(huán)保法規(guī)的實(shí)施和油田企業(yè)環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，這類稠油加熱爐紛紛被電加熱爐所取代。
第三種就是電加熱爐。電加熱爐不需要配備送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)，也不必通過(guò)空氣過(guò)量系數(shù)來(lái)控制加熱溫度，只需控制加熱功率即可控制加熱溫度，運(yùn)行控制與維護(hù)相對(duì)簡(jiǎn)單，也無(wú)污染物排放，節(jié)約了寶貴的油田伴生天然氣，
也不需要補(bǔ)充一定純度的工業(yè)循環(huán)水；但電加熱爐需要使用更寶貴的電能，
耗電量非?？捎^，不利于能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，也提高了石化企業(yè)運(yùn)行成本。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有稠油加熱爐的缺點(diǎn)和不足而提供一種稠油加熱爐，能夠節(jié)約一臺(tái)引風(fēng)機(jī)，設(shè)備運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單、操作方便快捷，節(jié)電節(jié)能，降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種稠油加熱爐，釆用生物質(zhì)作為燃料，燃料成本低，可優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，燃燒無(wú)污染，減輕石油開采與冶煉對(duì)周邊地區(qū)的環(huán)境壓力，進(jìn)一步降低石化企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。
本發(fā)明提供一種稠油加熱爐，包括燃燒爐具，所述燃燒爐具設(shè)有出煙口，所述出煙口與一拉法爾噴口調(diào)溫器相連通，所述拉法爾噴口調(diào)溫器設(shè)有進(jìn)風(fēng)接口、加熱接口和位于進(jìn)風(fēng)接口、加熱接口之間的喉部，所述進(jìn)風(fēng)接口和送風(fēng)機(jī)相連通，加熱接口和加熱裝置相連通。
根據(jù)上述方案，本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的效果是顯著的本發(fā)明通過(guò)拉法爾噴口調(diào)溫器，將燃燒爐具防止煙氣倒流所需的真空度的需求與摻混冷空氣降低加熱裝置管壁溫度的需求有機(jī)地結(jié)合在一起，僅使用一臺(tái)送風(fēng)機(jī)即能達(dá)到要求，可以節(jié)約一臺(tái)引風(fēng)機(jī)，設(shè)備運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單、操作方便快捷，節(jié)電節(jié)能，降低生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。
優(yōu)選使送風(fēng)機(jī)還與燃燒爐具的爐膛連通。從而燃料在燃料爐具的爐膛內(nèi)能與送風(fēng)機(jī)輸送的部分空氣燃燒產(chǎn)生高溫?zé)釤煔?，髙溫?zé)釤煔庥沙鰺熆谂懦鲆院筮M(jìn)入拉法爾噴口調(diào)溫器內(nèi)，與送風(fēng)機(jī)從進(jìn)風(fēng)接口送入的另一部分冷空氣在拉法爾噴口調(diào)溫器內(nèi)混和降溫，混和氣體再經(jīng)加熱接口輸送給加熱裝置以加熱稠油。在送風(fēng)機(jī)不連通爐膛的情況下，可以通過(guò)自然進(jìn)風(fēng)助燃。
在本發(fā)明中燃燒爐具優(yōu)選是生物質(zhì)燃燒爐具，所述燃燒爐具內(nèi)部設(shè)有生物質(zhì)燃燒器。采用生物質(zhì)作為燃料，燃料成本低，可優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，且由于生物質(zhì)顆粒燃料燃燒后形成的灰很少，而且富含鉀肥，所以燃燒產(chǎn)生的灰在爐膛底部經(jīng)過(guò)燃盡和冷卻后，自然揚(yáng)析于野外環(huán)境中，不需要特殊的處理，燃燒無(wú)污染，減輕石油開釆與冶煉對(duì)周邊地區(qū)的環(huán)境壓力，進(jìn)一步降低石化企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。
圖l為本發(fā)明的稠油加熱爐的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明的稠油加熱爐的拉法爾噴口調(diào)溫器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明的稠油加熱爐的爐膛結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本發(fā)明的稠油加熱爐以生物質(zhì)顆粒為燃料的燃燒器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，本發(fā)明提供一種稠油加熱爐，包括燃燒爐具l，燃燒爐具
1設(shè)有出煙口 11，出煙口 11與一拉法爾噴口調(diào)溫器2相連通，拉法爾噴口調(diào)溫器2設(shè)有進(jìn)風(fēng)接口 21、加熱接口 22及位于進(jìn)風(fēng)接口 21、加熱接口 22之間的喉部20，進(jìn)風(fēng)接口 21可以通過(guò)管道8與一送風(fēng)機(jī)3相連通，加熱接口 22和一加熱裝置4相連通。其中優(yōu)選使送風(fēng)機(jī)3還與燃燒爐具1的爐膛12連通。從而燃料在燃料爐具1的爐膛12內(nèi)可與送風(fēng)機(jī)3輸送的部分空氣燃燒產(chǎn)生高溫?zé)釤煔?，高溫?zé)釤煔庥沙鰺熆?11排出以后進(jìn)入拉法爾噴口調(diào)溫器2內(nèi)，與送風(fēng)機(jī)3從進(jìn)風(fēng)接口 21送入的另一部分冷空氣在拉法爾噴口調(diào)溫器2內(nèi)混和降溫，混和氣體再經(jīng)加熱接口 21輸送給加熱裝置4以加熱稠油。在送風(fēng)機(jī)3不連通爐膛12的情況下，可以通過(guò)自然進(jìn)風(fēng)助燃，或者額外采用一個(gè)小功率的送風(fēng)機(jī)31送入助燃空氣。本發(fā)明通過(guò)拉法爾噴口調(diào)溫器2，將燃燒爐具1防止煙氣倒流所需的真空度的需求與摻混冷空氣降低
加熱裝置4管壁溫度的需求有機(jī)地結(jié)合在一起，僅使用一臺(tái)送風(fēng)機(jī)即能達(dá)到
要求，可以節(jié)約一臺(tái)引風(fēng)機(jī)，設(shè)備運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單、操作方便快捷，節(jié)電節(jié)能，降低生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。
如圖2、 3所示，拉法爾噴口調(diào)溫器2由喉部20至加熱接口 21形成口徑漸擴(kuò)的擴(kuò)壓段23，由進(jìn)風(fēng)接口 22至喉部20形成口徑漸縮的加速段24，一個(gè)煙氣引出管25的一端穿過(guò)喉部20而伸入至拉法爾噴口調(diào)溫器2內(nèi)并向加熱接口 21的方向彎折，煙氣引出管25另一端的爐膛接口 251伸入爐膛12的出煙口 11內(nèi)而與出煙口 ll連通，煙氣引出管25插入喉部20后也可以不彎折而呈豎直狀，煙氣引出管25伸入喉部20,可以從加速段24伸入，也可以從擴(kuò)壓段23伸入。冷空氣依箭頭Fl在加速段24內(nèi)加速降壓，從而在喉部20形成150 250Pa左右的真空度，利用喉部20真空引吸并摻混高溫?zé)釤煔?見箭頭F2)，將冷空氣與熱煙氣混和物的溫度降低達(dá)到加熱裝置4和稠油所能耐受的溫度， 一般對(duì)碳鋼材料而言這個(gè)溫度為600 700°C，降溫后的混和物經(jīng)過(guò)擴(kuò)壓管23減速增壓，經(jīng)過(guò)加熱接口 21依箭頭F3進(jìn)入加熱裝置4后對(duì)稠油進(jìn)行加熱，從而能節(jié)約一臺(tái)引風(fēng)機(jī)。喉部20所形成的真空度也能防止?fàn)t膛12內(nèi)的高溫?zé)煔庀蛉紵隣t具1外部串出而引起火災(zāi)。
該煙氣引出管25深入爐膛12的出煙口 11內(nèi)的爐膛接口 251部分可以用耐火保溫材料灌注圍成，不需要采用耐高溫合金鋼。同時(shí)為了防止高溫?zé)釤煔鉄龤煔庖龉?5，煙氣引出管25伸入至拉法爾噴口調(diào)溫器2的喉部20內(nèi)的管殼部分均勻分布多個(gè)直徑介于1 3mm的冷卻孔，這些冷卻孔的密度為1. 5 2. 5個(gè)/cm、當(dāng)冷空氣穿過(guò)冷卻孔而進(jìn)入煙氣引出管25的內(nèi)部時(shí)，會(huì)在管殼內(nèi)表面形成冷空氣保護(hù)膜，保護(hù)煙氣引出管25不被燒毀。該拉法爾噴口調(diào)溫器2的具體設(shè)計(jì)尺寸，可根據(jù)送風(fēng)機(jī)3的壓力和流量、加熱裝置4的阻力與爐膛12的出煙口 11的煙氣流量，依據(jù)普通拉法爾噴口設(shè)計(jì)原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，不再詳述。
在本發(fā)明中的一個(gè)實(shí)施方式中，燃燒爐具l可以是燃?xì)鉅t具，由公用燃?xì)饩W(wǎng)管向爐膛12內(nèi)連續(xù)送入燃?xì)舛c空氣燃燒產(chǎn)生熱煙氣，從而保證稠油加熱實(shí)現(xiàn)不停井連續(xù)生產(chǎn)。燃燒爐具1也可以是燃煤爐具，需要保證煤不間斷的連續(xù)加入至爐膛12內(nèi)進(jìn)行燃燒以產(chǎn)生熱煙氣。當(dāng)然燃燒爐具還可以釆用燃油爐具等等，不論燃料是燃?xì)狻⒚哼€是油等任何燃料，凡是能夠燃燒并產(chǎn)生熱煙氣的燃燒爐具，都可以采用本發(fā)明的拉法爾噴口調(diào)溫器來(lái)抽吸高溫?zé)釤煔獠交炖淇諝?，以?jié)約一臺(tái)引風(fēng)機(jī)。
在本發(fā)明的最優(yōu)選實(shí)施例中，燃燒爐具l采用生物質(zhì)燃燒爐具，燃料成本低，可優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，且燃燒無(wú)污染，減輕石油開采與冶煉對(duì)周邊地區(qū)的環(huán)境壓力，進(jìn)一步降低石化企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。生物質(zhì)燃料優(yōu)選顆粒類型的生物質(zhì)，例如谷殼、稻殼、鋸末等，也可以使水稻、小麥、黃豆、玉米、高粱等農(nóng)作物秸桿、柴薪、野草、樹枝樹葉、林場(chǎng)廢棄物、甘蔗渣等經(jīng)粉碎后成為顆粒狀，不作限制。
如圖3、 4所示，該燃燒生物質(zhì)顆粒的燃燒爐具l,其爐壁由外向內(nèi)依次包括爐膛外殼13、保溫層14、耐火層15，保溫層14位于爐膛外殼13和耐火層15中間。爐膛12的內(nèi)徑與爐膛12高度(生物質(zhì)燃燒器5的內(nèi)殼54上沿541與煙氣引出管25的入口即爐膛接口 251之間的距離)分別由截面熱負(fù)荷和容積熱負(fù)荷決定。燃燒生物質(zhì)顆粒的稠油加熱爐的燃燒爐具的爐膛12的截面熱負(fù)荷范圍為44 64KW/m2，容積熱負(fù)荷范圍為50 70KW/m:i。爐膛外殼13由鍍鋅鋼板或者噴漆鋼板等具有一定防腐功能的材料制作，爐膛外殼13的厚度在3 5mm之間，以保證爐膛12剛度的前提下，不浪費(fèi)金屬材料為宜。保溫層14的典型厚度為200mm。耐火層15的典型厚度為lOOmm。伸入爐膛12內(nèi)的煙氣引出管25的爐膛接口 251的內(nèi)徑確保煙氣當(dāng)?shù)厮俣仍? 10m/s之間。
如圖1、 4所示，該燃燒生物質(zhì)顆粒的燃燒爐具1內(nèi)部設(shè)有生物質(zhì)燃燒器5，生物質(zhì)燃燒器5連通一進(jìn)料通道51，進(jìn)料通道51內(nèi)設(shè)有螺旋進(jìn)給器6，進(jìn)料通道51設(shè)有進(jìn)料口 52，進(jìn)料口 52連通有一進(jìn)料倉(cāng)7，進(jìn)料倉(cāng)7的出料口 70與進(jìn)料通道51的進(jìn)料口 52對(duì)應(yīng)，進(jìn)料倉(cāng)7下部的出料口 70在遠(yuǎn)離燃燒爐具1的一側(cè)設(shè)有進(jìn)料斜面71，進(jìn)料斜面71與垂直方向之間具有小于90度的進(jìn)料夾角。
如圖4所示，生物質(zhì)燃燒器5包括上端敞口的燃燒容器和位于燃燒容器內(nèi)的點(diǎn)火裝置53，燃燒容器包括相互套置的內(nèi)殼54和外殼55，內(nèi)殼54上設(shè)有一次風(fēng)進(jìn)口 56，外殼55設(shè)有輔助進(jìn)風(fēng)口。內(nèi)殼54上的一次進(jìn)風(fēng)口 56分上下兩排，沿燃燒容器為中心均勻分布，上排的一次進(jìn)風(fēng)口 56與內(nèi)殼54上沿的距離大于生物質(zhì)顆粒平均通過(guò)直徑的2. 5倍。 一次風(fēng)通過(guò)一次進(jìn)風(fēng)口56的當(dāng)?shù)厮俣葹? 12m/s， 一次進(jìn)風(fēng)口 56的直徑介于5 8 mm。 一次風(fēng)量根據(jù)生物質(zhì)顆粒燃料工業(yè)分析與元素分析結(jié)果，按照公式(l)計(jì)算
Q = {0.0889(C。, + 0.3755。,.)+ 0.265〃。r - 0.03330。,. }* 、 、 (1)
其中，C,，.——生物質(zhì)顆粒燃料收到基碳元素含量，％&——生物質(zhì)顆粒燃料收到基硫元素含量，％仏.——生物質(zhì)顆粒燃料收到基氫元素含量，％&——生物質(zhì)顆粒燃料收到基氧元素含量，％——生物質(zhì)顆粒燃料收到基揮發(fā)份含量，％
d——生物質(zhì)顆粒燃料收到基可燃碳含量，％
螺旋進(jìn)給器6的設(shè)計(jì)原則與普通螺旋給料器的設(shè)計(jì)原則相同，生物質(zhì)顆粒的填充密度取為530 570Kg/m3。
進(jìn)料倉(cāng)7的容積Z(rf)等于日均燃料消耗量。(Kg/d)、燃料的補(bǔ)充時(shí)間間隔7Xd)、燃料的堆積密度9(Kg/m3)和安全系數(shù)/r的乘積。對(duì)于生物質(zhì)顆粒燃料，其堆積密度取為580 620Kg/m:i，即可具有足夠的精確度。安全系數(shù)取1.2 1.5既可保證燃料供應(yīng)意外中斷不致影響油田生產(chǎn)，又避免巨大的料倉(cāng)造成投資浪費(fèi)。對(duì)于承裝塊狀燃料的進(jìn)料倉(cāng)7，其下部出料口 70的進(jìn)料斜面
71與垂直方向的進(jìn)料夾角在40 45"之間，對(duì)于承裝棒狀燃料的料料倉(cāng)，其下部的出料口 70的進(jìn)料斜面71與垂直方向的進(jìn)料夾角在45 5(T之間。如果不設(shè)置進(jìn)料倉(cāng)7，可以考慮由人工不間斷的向進(jìn)料通道51內(nèi)給料。
生物質(zhì)顆粒燃料通過(guò)螺旋給料器6從進(jìn)料倉(cāng)7輸送到生物質(zhì)燃燒器5的底部，被后續(xù)的生物質(zhì)顆粒頂托，沿生物質(zhì)燃燒器5的內(nèi)殼54上升。在啟動(dòng)階段，生物質(zhì)顆粒燃料被點(diǎn)火裝置53加熱點(diǎn)燃，在正常運(yùn)行階段，生物質(zhì)顆粒燃料被位于生物質(zhì)燃燒器5上部的高溫?zé)煔恻c(diǎn)燃。生物質(zhì)顆粒燃料在加熱燃燒的初始階段，會(huì)釋放揮發(fā)份。 一次進(jìn)風(fēng)口 56提供揮發(fā)份燃燒所需要空氣量的1/3 1/2，并利用這些空氣冷卻處于燃燒髙溫區(qū)域的部分生物質(zhì)燃燒器5的燃燒容器的內(nèi)殼54，同時(shí)具有防止熱煙氣經(jīng)過(guò)螺旋給料器6滲透進(jìn)入進(jìn)料倉(cāng)7，引起火災(zāi)事故的作用，其他助燃空氣從燃燒容器的外殼55外側(cè)送入。
為了燃盡生物質(zhì)顆粒燃料的揮發(fā)份和焦炭，爐膛12內(nèi)需要維持很高的溫度，然而加熱裝置4的鋼管通常會(huì)為了降低制造成本，不采用昂貴的耐高溫合金鋼，而由普通碳鋼制成。加熱裝置4根據(jù)被加熱稠油的初始溫度、加熱速率、容量和最終目標(biāo)溫度四個(gè)參數(shù)，根據(jù)普通換熱器設(shè)計(jì)方法，進(jìn)行設(shè)計(jì)，此為現(xiàn)有技術(shù)，不再詳述。
現(xiàn)例舉一個(gè)包括具體設(shè)計(jì)參數(shù)的實(shí)施例。燃料為沈陽(yáng)匯豐生物能源有限公司生產(chǎn)的以稻殼為原料的生物質(zhì)顆粒。顆粒堆積密度610Kg/V,收到基低位發(fā)熱量15. 583KJ/kg，收到基碳、氫、氧、氮、硫、水分和灰分含量分別為41.01%、 4.89%、 32.61%、 1.88%、 0,21%、 6.21%和13.19%。燃燒生物質(zhì)燃料的稠油加熱爐加熱功率120KW，加熱爐熱效率70%。爐膛12的內(nèi)直徑1000mm，高1400mm，生物質(zhì)燃燒器5的內(nèi)殼54上沿541與煙氣引出管25的入口 (爐膛接口 251)之間的距離為IIOO咖。爐膛外殼13為3mni厚的彩色噴漆鋼板，耐火層15為100mm厚的硅酸鹽水泥，保溫層14為200,厚的硅酸鋁纖維。爐膛出煙口 11的煙氣溫度IIOO"C，加熱裝置4的入口煙氣溫
度600UC。煙氣引出管25的直徑250mra，拉法爾噴口調(diào)溫器2的擴(kuò)壓段23長(zhǎng)度750讓，加熱接口 21直徑400ram，加速段24長(zhǎng)度450觀，進(jìn)風(fēng)接口 22直徑200mm。拉法爾噴口調(diào)溫器2由厚度3mm的1Crl8Ni9T耐熱合金鋼制造，外保溫層為IOO羅厚的硅酸鋁纖維。送風(fēng)機(jī)3的流量870nr7h，送風(fēng)機(jī)壓頭2KPa，拖動(dòng)電機(jī)功率700W。給料系統(tǒng)拖動(dòng)電機(jī)功率650W，遠(yuǎn)程自動(dòng)控制系統(tǒng)電源功率25W。鍋爐燃料消耗量42Kg/h。以沈陽(yáng)匯豐生物能源有限公司生產(chǎn)的稻殼為原料的生物質(zhì)顆粒的銷售價(jià)格為650元/噸，電費(fèi)為0.55元/(KW"h)計(jì)算，每小時(shí)可節(jié)約電費(fèi)38元人民幣左右。以年運(yùn)行3000小時(shí)計(jì)算，每臺(tái)燃燒生物質(zhì)顆粒的稠油加熱爐可以為石化企業(yè)節(jié)約電費(fèi)11400元人民幣。同時(shí)燃燒產(chǎn)生的灰渣不會(huì)對(duì)野外環(huán)境造成任何負(fù)擔(dān)。排放的S02濃度，在不考慮生物質(zhì)顆粒燃料堿性灰渣的自固硫作用的情況下為567mg/Nm:'(過(guò)量空氣系數(shù)1. 8)，低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)S02排放濃度限制的900mg/Nm:3。
以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，當(dāng)不能以此限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，凡依本發(fā)明所作的等同變化與修飾，都應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1. 一種稠油加熱爐，包括燃燒爐具，所述燃燒爐具設(shè)有出煙口，其特征在于，所述出煙口與一拉法爾噴口調(diào)溫器相連通，所述拉法爾噴口調(diào)溫器設(shè)有進(jìn)風(fēng)接口、加熱接口和位于進(jìn)風(fēng)接口、加熱接口之間的喉部，所述進(jìn)風(fēng)接口和送風(fēng)機(jī)相連通，加熱接口和加熱裝置相連通。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的稠油加熱爐，其特征在于，所述送風(fēng)機(jī)還通過(guò)管道與燃燒爐具的爐膛連通。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的稠油加熱爐，其特征在于，所述拉法爾噴口 調(diào)溫器由所述喉部至加熱接口形成口徑漸擴(kuò)的擴(kuò)壓段，由進(jìn)風(fēng)接口至所述喉 部形成口徑漸縮的加速段， 一個(gè)煙氣引出管的一端伸入至拉法爾噴口調(diào)溫器 的喉部，另一端與燃燒爐具的出煙口連通。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的稠油加熱爐，其特征在于，所述進(jìn)風(fēng)接口通 過(guò)管道與所述送風(fēng)機(jī)相連通。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的稠油加熱爐，其特征在于，所述煙氣引出管 伸入至拉法爾噴口調(diào)溫器的喉部?jī)?nèi)的部分向加熱接口的方向彎折，或者呈豎 直狀。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的稠油加熱爐，其特征在于，所述煙氣引出管 伸入至拉法爾噴口調(diào)溫器的喉部?jī)?nèi)的部分均勻布置多個(gè)冷卻孔，冷卻孔直徑 介于l 3 mm之間，冷卻孔的個(gè)數(shù)密度范圍為1. 5 2. 5個(gè)/cm2。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的稠油加熱爐，其特征在于，所述燃燒爐具為 生物質(zhì)燃燒爐具，所述燃燒爐具內(nèi)部設(shè)有生物質(zhì)燃燒器。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的稠油加熱爐，其特征在于，所述生物質(zhì)燃燒 器包括上端敞口的燃燒容器和位于燃燒容器內(nèi)的點(diǎn)火裝置，所述燃燒容器包 括相互套置的內(nèi)殼和外殼，所述內(nèi)殼上設(shè)有一次風(fēng)進(jìn)口，外殼上設(shè)有輔助進(jìn) 風(fēng)口， 一次風(fēng)通過(guò)一次進(jìn)風(fēng)口的當(dāng)?shù)厮俣葹? 12m/s， 一次進(jìn)風(fēng)口提供生物 質(zhì)燃料揮發(fā)份燃燒所需空氣量的1/3 1/2,其余助燃空氣從外殼的輔助進(jìn)風(fēng)口送入。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的稠油加熱爐，其特征在于，所述內(nèi)殼上的一 次進(jìn)風(fēng)口分為上下兩排，每排一次進(jìn)風(fēng)口沿燃燒容器為中心均勻分布，上排的一次進(jìn)風(fēng)口與內(nèi)殼上沿的距離大于生物質(zhì)顆粒平均通過(guò)直徑的2. 5倍，一 次風(fēng)口的直徑為5 8 mm。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的稠油加熱爐，其特征在于，所述燃燒爐具的 爐膛的截面熱負(fù)荷范圍為44 64KW/V，容積熱負(fù)荷范圍為50 70KW/m:i。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種稠油加熱爐，包括燃燒爐具，所述燃燒爐具設(shè)有出煙口，所述出煙口與一拉法爾噴口調(diào)溫器相連通，所述拉法爾噴口調(diào)溫器設(shè)有進(jìn)風(fēng)接口、加熱接口和位于進(jìn)風(fēng)接口、加熱接口之間的喉部，所述進(jìn)風(fēng)接口和送風(fēng)機(jī)相連通，加熱接口和加熱裝置相連通。根據(jù)上述方案，本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的效果是顯著的本發(fā)明通過(guò)拉法爾噴口調(diào)溫器，將燃燒爐具防止煙氣倒流所需的真空度的需求與摻混冷空氣降低加熱裝置管壁溫度的需求有機(jī)地結(jié)合在一起，僅使用一臺(tái)送風(fēng)機(jī)即能達(dá)到要求，可以節(jié)約一臺(tái)引風(fēng)機(jī)，設(shè)備運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單、操作方便快捷，節(jié)電節(jié)能，降低生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)F24H7/02GK101545677SQ200910139200
公開日2009年9月30日 申請(qǐng)日期2009年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月13日
發(fā)明者王啟民, 威 郎 申請(qǐng)人:阜新匯豐資源開發(fā)有限公司;王啟民