一种适用于油田站场的燃氢加热炉制造技术

本发明专利技术公开了一种适用于油田站场的燃氢加热炉，包括：炉体、燃烧室、加热盘管、燃烧器、火筒、操作间、烟囱和烟管；其中，燃烧室、火筒、加热盘管和烟管位于炉体内部，燃烧器部分在炉体内、部分在操作间内，烟囱位于炉体一侧，加热盘管位于燃烧室和烟管的上部空间内；其中，燃烧器为氢气燃烧器，氢气燃烧器的燃料为氢气与天然气的混合气；火筒为加长火筒。本发明专利技术结合氢气与天然气的燃烧特性，通过优化火筒及燃烧器结构，使其满足氢气燃烧要求。使其满足氢气燃烧要求。使其满足氢气燃烧要求。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于油田站场的燃氢加热炉


[0001]本专利技术涉及新能源与可再生能源
，具体涉及一种适用于油田站场的燃氢加热炉。

技术介绍

[0002]目前常规的油田用加热炉主要是燃油和燃伴生气加热炉，包括水套炉、管式炉、真空相变炉等形式，常用的是真空相变炉。真空相变加热炉采用水蒸气相变传热方式，换热器位于火筒、烟管上部的蒸汽空间内，燃烧热量通过火筒、烟管的高效传热，将中间介质水加热沸腾。水蒸气与换热器外壁面进行相变换热，释放出大量的相变潜热(约2200kJ/kg)，水蒸汽由气态变成同温度的液态水，回落液面，被再次加热，如此循环往复实现对换热器内介质的加热。真空相变加热炉的火筒、烟管、盘管换热器与锅内的汽水介质组成了一个“巨型热管”，构成高效的超导传热系统。炉壳内的空气在加热炉初次启动时被排净，为水蒸气相变传热构建了超导传热的环境，因此即使采用单位容积换热面积更大的管壳式换热器，也不会影响管外换热效果。由于炉壳内真空无氧，火筒、烟管、盘管和炉内构件均不会发生腐蚀，因此使用寿命长久；同时，炉壳密闭运行，不存在失水的可能，不需要补水，因此不会带入钙镁离子和氧气，不会结垢，加热炉能始终保持高效率。
[0003]常规油田加热炉存在以下问题：
[0004]1.只能使用燃料油、天然气为燃料，耗油、耗气量大，化石燃料耗能大；
[0005]2.碳排放超标。
[0006]现有专利CN214468620U记载了一种氢气燃烧加热炉，包括：炉体的内部设置有燃烧室，炉体的第一端设置有燃烧炉出口；氢气通道设置在炉体的内部，并位于燃烧室与炉体第二端的内侧面之间，氢气通道与燃烧室连通；氧气通道穿设在炉体第二端中部，氧气通道的第一端穿过氢气通道插入燃烧室内，氧气通道的第二端露出在炉体第二端的外侧；折流板设置在氢气通道内，与炉体的内侧壁连接。通过在炉体上设置氢气通道和氧气通道向炉体内输送氢气和氧气以进行燃烧，并通过在炉体内设置折流板，以进行氢气分流，可以在较短燃烧腔体内实现氢气部分燃烧产生高温气体，同时可以迅速使冷热气体混合均匀，使燃烧器出口的气体温度均匀，进而实现后续煤粉快速均匀升温的效果。该专利为煤加氢气化加热炉，生成富甲烷合成气、高附加值芳烃油品和高热值半焦；不适用于油田站场氢气燃烧供热。
[0007]现有专利CN208170386U记载了一种天然气和氢气混合燃烧装置，包括燃烧器、气体混合装置和控制系统，气体混合装置包括天然气管路、氢气管路和混合气管路；其不是加热炉且不适用于油田站场。

技术实现思路

[0008]针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供一种适用于油田站场的燃氢加热炉，其主要利用燃烧氢气为站场供热。
[0009]本专利技术公开了一种适用于油田站场的燃氢加热炉，包括：炉体、燃烧室、加热盘管、燃烧器、火筒、操作间、烟囱和烟管；其中，燃烧室、火筒、加热盘管和烟管位于炉体内部，燃烧器部分在炉体内、部分在操作间内，烟囱位于炉体一侧，所述加热盘管位于燃烧室和烟管的上部空间内；其中，
[0010]所述燃烧器为氢气燃烧器，所述氢气燃烧器的燃料为氢气与天然气的混合气；所述火筒为加长火筒。
[0011]作为本专利技术的进一步改进，所述氢气燃烧器包括壳体，所述壳体内设有固定架且将所述壳体分为燃烧腔和送风腔；
[0012]所述固定架的内侧依次设有双旋流叶片和天然气喷嘴，所述固定架上环布有多个氢气喷头，每个所述氢气喷头外侧设有旋流叶片，每个所述氢气喷头设有文丘里缩放喷嘴；
[0013]所述送风腔的端部设有风机，所述天然气喷嘴与天然气燃烧管路相连，所述氢气喷头与氢气管路相连。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，所述混合气中的掺氢比例小于24％。
[0015]作为本专利技术的进一步改进，所述火筒的长度用于保证氢气充分燃烧。
[0016]作为本专利技术的进一步改进，所述火筒的长度为6m。
[0017]作为本专利技术的进一步改进，所述炉体采用Q235B材质。
[0018]作为本专利技术的进一步改进，所述火筒采用Q245R材质。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0020]本专利技术结合氢气与天然气的燃烧特性，通过优化火筒及燃烧器结构，使其满足氢气燃烧要求；通过开展试验研究，实现油田站场氢气燃烧与用能需求相匹配，解决常规加热炉无法燃烧氢气的问题，利用氢气为燃料在加热炉中燃烧，为油田各处提供采暖供热；本专利技术可降低所属油田区块的化石燃料耗能及碳排放，实现油田各站场清洁能源高效替代。
附图说明
[0021]图1为本专利技术一种实施例公开的适用于油田站场的燃氢加热炉的结构示意图；
[0022]图2为图1中燃烧器的结构示意图。
[0023]图中：
[0024]1、烟囱；2、操作间；3、燃烧器；4、炉体；5、加热盘管；6、烟管；7、火筒；8、燃烧室；
[0025]3‑
1、燃烧腔；3
‑
2、氢气喷头；3
‑
3、旋流叶片；3
‑
4、文丘里缩放喷嘴；3
‑
5、固定架；3
‑
6、轨道；3
‑
7、双旋流叶片；3
‑
8、氢气管路；3
‑
9、天然气喷嘴；3
‑
10、天然气燃烧管路；3
‑
11、风机。
具体实施方式
[0026]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中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专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]下面结合附图对本专利技术做进一步的详细描述：
[0028]如图1所示，本专利技术提供一种适用于油田站场的燃氢加热炉，包括：炉体4、燃烧室
8、加热盘管5、燃烧器3、火筒7、操作间2、烟囱1和烟管6；其中，燃烧室8、火筒7、加热盘管5和烟管6位于炉体4内部，燃烧器3部分在炉体4内、部分在操作间2内，烟囱1位于炉体4一侧，加热盘管5位于燃烧室8和烟管6的上部空间内；其中，本专利技术针对氢气和天然气的燃烧特点，优化氢气与天然气比例，通过改进燃烧器与火筒结构，实现以氢气为燃料的油田用加热炉；具体为：
[0029]本专利技术的燃烧器3为氢气燃烧器，如图2所示，氢气燃烧器包括：壳体、燃烧腔3
‑
1、氢气喷头3
‑
2、旋流叶片3
‑
3、文丘里缩放喷嘴3
‑
4、固定架3
‑
5、轨道3
‑
6、双旋流叶片3
‑
7、氢气管路3
‑
8、天然气喷嘴3
‑
9、天然气燃烧管路3
‑
10和风机3
‑
11；其中，壳体外壁上设有轨道本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于油田站场的燃氢加热炉，包括：炉体、燃烧室、加热盘管、燃烧器、火筒、操作间、烟囱和烟管；其中，燃烧室、火筒、加热盘管和烟管位于炉体内部，燃烧器部分在炉体内、部分在操作间内，烟囱位于炉体一侧，所述加热盘管位于燃烧室和烟管的上部空间内；其特征在于，所述燃烧器为氢气燃烧器，所述氢气燃烧器的燃料为氢气与天然气的混合气；所述火筒为加长火筒。2.如权利要求1所述的适用于油田站场的燃氢加热炉，其特征在于，所述氢气燃烧器包括壳体，所述壳体内设有固定架且将所述壳体分为燃烧腔和送风腔；所述固定架的内侧依次设有双旋流叶片和天然气喷嘴，所述固定架上环布有多个氢气喷头，每个所述氢气喷头外侧设有旋流叶片，...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵艳波，申文鹏，南子龙，张志贵，张朝阳，王利强，田静怡，孟晨曦，赵小薇，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：