一种脱硫脱硝油田注汽锅炉及方法技术

本发明专利技术涉及一种油田注汽锅炉，特别涉及一种脱硫脱硝油田注汽锅炉及方法。其技术方案是：通过在油田燃油注汽锅炉炉膛中喷入专用粉体脱硫剂、脱硝剂，使其与烟气中的氮氧化物、二氧化硫发生化学反应，生成易脱除的粉尘状物，结合后续的撬装油田注汽锅炉烟气脱硫脱硝装置将粉尘及烟气中残存的氮氧化物及二氧化硫脱除的环保注汽锅炉系统。有益效果是：1）本发明专利技术所需设备一次性投资少，2）运行成本低，3）脱硫脱硝效果好，能瞬间将SO2和NOX排放浓度同时将至要求的烟气排放标准之内；4）无二次污染，氨逃逸很低，无需增加氨回收装置，无需二次污染处理等；5）设备体积小，占地面积小，易于移动；6）施工期短，设备到场后安装时间只有一周。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种油田注汽锅炉，特别涉及一种脱硫脱硝油田注汽锅炉及方法。
技术介绍
燃油活动注汽锅炉是油田原油开采工艺中的关键设备，具有如下几方面的特点：1）燃油注汽锅炉具有分布范围广、散特点，不同地区的设备管理管理水平不一；2）燃油注汽锅炉经常需要移动，因此设备本身体积相对较小、紧凑，便于移动；3）燃油注汽锅炉放置于野外，且经常移动，因此不具备完善的污水处理系统；而锅炉尾气脱硫脱硝技术现状是：1）脱硝技术现状选择性催化还原法（SCR）该方法通过使用NH3和催化剂，在适宜的反应的温度（330~400℃），将NOx还原为N2。反应具有选择性，NH3只与NOx反应，基本上不与O2反应，所以称为选择性催化还原脱硝。SCR脱硝工艺系统可分为液氨储运系统、氨气制备和供应系统、氨/空气混合系统、氨喷射系统、SCR反应器系统和废水吸收处理系统等。SCR脱硝为炉外固定式脱硝，系统占地大；反应温度较低；催化剂易中毒；高分散性粉尘可覆盖催化剂表面，使其活性降低；未反应的NH3和烟气中的SO2作用，生成易腐蚀和堵塞的(NH4)2SO4、(NH4)2SO3，同时降低NH3的利用率；投资和运行费用较高。选择性非催化还原法(SNCR)在950~1050℃这一狭窄范围内，无需催化剂，氨只和烟气中NO反应，而一般不和氧反应，这种方法亦称选择性非催化剂吸收（SNCR）法。典型的SNCR工艺系统由还原储槽、多层还原剂喷入装置和与之相匹配的控制仪表等组成。SNCR系统烟气脱硝过程是由下面四个基本过程完成：接收、储存、制备还原剂；还原剂的计量输出、与水混合稀释；在锅炉合适位置注入稀释后的还原剂；还原剂与烟气混合进行脱硝反应。SNCR脱硝工艺脱硝效率不高；NH3/NOx高，氨的逃逸量较大，生成的(NH4)2SO4、(NH4)2SO3会堵塞或腐蚀空气预热器；反应剂和运载介质（空气）的消耗量大；氨还原NO仅在950~1050℃有明显效果，温度窗口窄。2）脱硫技术现状碱法脱硫通过调配一定浓度的碱液（NaOH），利用碱液泵将碱液输送至脱硫塔内，通过高效雾化喷头将液体雾化与烟气中的SO2反应，达到脱硫的目的。碱法脱硫工艺系统由碱液制备系统、脱硫塔、脱硫液循环系统、废水处理系统组成。碱法脱硫系统占地大，设备固定无法移动；有污水产生。3）传统脱硫脱硝特点汇总通过对传统的SCR、SNCR以及碱法脱硫的工艺流程、特点进行分析我们可以看出，上述的几种脱硫脱硝方法并不适用于油田注汽锅炉，有必要采用新的工艺来解决注汽锅炉脱硫脱硝的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种脱硫脱硝油田注汽锅炉及方法，采用粉体输送设备将脱硫剂、脱硝剂喷入炉膛或者烟道温度在800℃-1200℃的区域，被高温激活气化后，与烟气中的NOx和SO2化学反应，还原成N2/H2O和硫酸盐颗粒物，同时可根据具体环保排放指标要求，来调整试剂用量，达到脱硫脱硝的目的。本专利技术提到的一种脱硫脱硝油田注汽锅炉，主要由药剂输送撬（1）、药剂喷送系统（2）、燃油注汽锅炉（3）组成，燃油注汽锅炉（3）的一侧设有药剂输送撬（1），通过药剂喷送系统（2）将脱硝剂和脱硫剂输送到燃油注汽锅炉（3），其中，药剂输送撬（1）由电控箱（6）、脱硝剂输送泵（7）、脱硝剂储罐（8）、底座（9）、脱硫剂输送泵（10）、脱硫剂储罐（11）组成，电控箱（6）连接并控制脱硝剂输送泵（7）和脱硫剂输送泵（10），脱硝剂输送泵（7）和脱硫剂输送泵（10）分别连接脱硝剂储罐（8）和脱硫剂储罐（11）；另外，药剂喷送系统（2）由输送管路（12）、脱硝剂输送闸阀（13）、脱硝剂喷头（14）、脱硝剂喷送内管（15）、脱硫剂喷头（16）、脱硫剂喷送内管（17）、脱硫剂输送闸阀（18）组成，其中，一根输送管路（12）通过脱硝剂输送闸阀（13）和脱硝剂喷送内管（15）连接脱硝剂喷头（14），另一根输送管路（12）通过脱硫剂输送闸阀（18）和脱硫剂喷送内管（17）连接脱硫剂喷头（16）。燃油注汽锅炉（3）参与脱硫脱销的主要部件为辐射段（19）、过渡段（20）和对流段（21）。脱硝剂喷送内管（15）和脱硝剂喷头（14）在辐射段（19）尾部横向共有两组，脱硝剂喷头（14）喷出角度为90度，横向覆盖整个烟气截面，喷射方向迎着烟气流向。脱硝剂喷头（14）在烟气温度为950～1200℃段喷出。脱硫剂喷送内管（17）和脱硫剂喷头（16）在燃油注汽锅炉（3）的过渡段（20）中段横向共有两组，脱硫剂喷头（16）喷出角度为90度，横向覆盖整个烟气截面，喷射方向迎着烟气流向。脱硫剂喷头（16）在烟气温度为800～950℃段喷出。燃油注汽锅炉（3）的对流段（21）的末端连接烟管（4），烟管（4）连接到撬装油田注汽锅炉烟气脱硫脱硝装置（5）。本专利技术提到的一种脱硫脱硝油田注汽锅炉的使用方法，包括以下步骤：A）脱硝剂沿着输送管路（12）经过脱硝剂输送闸阀（13）和脱硝剂喷送内管（15）,经脱硝剂喷头（14）在烟气温度为950～1200℃段喷出，脱硝剂喷送内管（15）和脱硝剂喷头（14）在辐射段（19）尾部横向共有两组，脱硝剂喷头（14）喷出角度为90度，横向覆盖整个烟气截面，喷射方向迎着烟气流向，这样在烟气在与脱硝剂充分混合后，在向后部流动过程中有效增加接触反应时间，并能与未喷射到的烟气混合并反应，提高脱硝效果；在这一过程中，脱硝剂受热分解，在自身分解产生的水汽环境下，与烟道里的一氧化氮发生反应，生产氮气、二氧化碳及氨气；生成的氨气又继续与烟道里的一氧化氮，二氧化氮发生反应，生成氮气及水汽；B）脱硫剂沿着输送管路（12）经过脱硫剂输送闸阀（18）和脱硫剂喷送内管（17），经脱硫剂喷头（16）在烟气温度为800～950℃段喷出，脱硫剂喷送内管（17）和脱硫剂喷头（16）在过渡段（20）中段横向共有两组，脱硫剂喷头（16）喷出角度为90度，横向覆盖整个烟气截面，喷射方向迎着烟气流向，这样烟气在与脱硫剂充分混合后，在向后部流动过程中有效增加接触反应时间，并能与未喷射到的烟气混合并反应；在这一过程中脱硫剂与二氧化硫结合生成亚硫酸钠，亚硫酸钠在烟道温度中以气体形式存在，在与脱硫剂中的氧化物反应后生成液体形式的硫酸钠；C）烟气经过脱硝剂、脱硫剂充分反应后，形成氮气以及硫酸盐粉尘颗粒，另外还有少量的未经反应的氮氧化物、二氧化硫污染物，烟气经过烟管（4）引入撬装油田注汽锅炉烟气脱硫脱硝装置（5），该装置将粉尘及烟气中残存的氮氧化物及二氧化硫彻底脱除。上述的脱硝剂为粉状尿素，所述脱硫剂为粉状碳酸钙。本专利技术的有益效果是：1）本专利技术所需设备一次性投资少，2）运行成本低，3）脱硫脱硝效果好，能瞬间将SO2和NOX排放浓度同时将至要求的烟气排放标准之内；4）无二次污染，氨逃逸很低，无需增加氨回收装置，无需二次污染处理等；5）设备体积小，占地面积小，易于移动；6）施工期短，设备到场后安装时间只有一周。附图说明附图1是本专利技术的结构示意图；附图2是本专利技术的俯视图；附图3是图1中的A-A结构图；附图4是图1中的B-B结构图；上图中：药剂输送撬（1）、药剂喷送系统（2）、燃油注汽锅炉（3）、烟管（4）、撬装油田注汽锅炉烟气脱硫脱硝装置（5）、电控箱（6）、脱硝剂输送泵（7）、脱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脱硫脱硝油田注汽锅炉，其特征是：主要由药剂输送撬（1）、药剂喷送系统（2）、燃油注汽锅炉（3）组成，燃油注汽锅炉（3）的一侧设有药剂输送撬（1），通过药剂喷送系统（2）将脱硝剂和脱硫剂输送到燃油注汽锅炉（3），其中，药剂输送撬（1）由电控箱（6）、脱硝剂输送泵（7）、脱硝剂储罐（8）、底座（9）、脱硫剂输送泵（10）、脱硫剂储罐（11）组成，电控箱（6）连接并控制脱硝剂输送泵（7）和脱硫剂输送泵（10），脱硝剂输送泵（7）和脱硫剂输送泵（10）分别连接脱硝剂储罐（8）和脱硫剂储罐（11）；另外，药剂喷送系统（2）由输送管路（12）、脱硝剂输送闸阀（13）、脱硝剂喷头（14）、脱硝剂喷送内管（15）、脱硫剂喷头（16）、脱硫剂喷送内管（17）、脱硫剂输送闸阀（18）组成，其中，一根输送管路（12）通过脱硝剂输送闸阀（13）和脱硝剂喷送内管（15）连接脱硝剂喷头（14），另一根输送管路（12）通过脱硫剂输送闸阀（18）和脱硫剂喷送内管（17）连接脱硫剂喷头（16）。

【技术特征摘要】
1.一种脱硫脱硝油田注汽锅炉，其特征是：主要由药剂输送撬（1）、药剂喷送系统（2）、燃油注汽锅炉（3）组成，燃油注汽锅炉（3）的一侧设有药剂输送撬（1），通过药剂喷送系统（2）将脱硝剂和脱硫剂输送到燃油注汽锅炉（3），其中，药剂输送撬（1）由电控箱（6）、脱硝剂输送泵（7）、脱硝剂储罐（8）、底座（9）、脱硫剂输送泵（10）、脱硫剂储罐（11）组成，电控箱（6）连接并控制脱硝剂输送泵（7）和脱硫剂输送泵（10），脱硝剂输送泵（7）和脱硫剂输送泵（10）分别连接脱硝剂储罐（8）和脱硫剂储罐（11）；另外，药剂喷送系统（2）由输送管路（12）、脱硝剂输送闸阀（13）、脱硝剂喷头（14）、脱硝剂喷送内管（15）、脱硫剂喷头（16）、脱硫剂喷送内管（17）、脱硫剂输送闸阀（18）组成，其中，一根输送管路（12）通过脱硝剂输送闸阀（13）和脱硝剂喷送内管（15）连接脱硝剂喷头（14），另一根输送管路（12）通过脱硫剂输送闸阀（18）和脱硫剂喷送内管（17）连接脱硫剂喷头（16）。2.根据权利要求1所述的脱硫脱硝油田注汽锅炉，其特征是：燃油注汽锅炉（3）参与脱硫脱销的主要部件为辐射段（19）、过渡段（20）和对流段（21）。3.根据权利要求2所述的脱硫脱硝油田注汽锅炉，其特征是：脱硝剂喷送内管（15）和脱硝剂喷头（14）在辐射段（19）尾部横向共有两组，脱硝剂喷头（14）喷出角度为90度，横向覆盖整个烟气截面，喷射方向迎着烟气流向。4.根据权利要求3所述的脱硫脱硝油田注汽锅炉，其特征是：脱硝剂喷头（14）在烟气温度为950～1200℃段喷出。5.根据权利要求2所述的脱硫脱硝油田注汽锅炉，其特征是：脱硫剂喷送内管（17）和脱硫剂喷头（16）在燃油注汽锅炉（3）的过渡段（20）中段横向共有两组，脱硫剂喷头（16）喷出角度为90度，横向覆盖整个烟气截面，喷射方向迎着烟气流向。6.根据权利要求5所述的脱硫脱硝油田注汽锅炉，其特征是：脱硫剂喷头（16）在烟气温度为800～950℃段喷出。7.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：师忠卿，赵云献，武积辉，李登平，沈君芳，王贵东，刘波，牛占涛，
申请(专利权)人：胜利油田胜机石油装备有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37