[实用新型]油田注气锅炉烟气换热装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及油田注气锅炉烟气换热装置。

背景技术

在热能工程领域中计算锅炉的热效率都是用燃料的低位发热量来计算的，国外也是如此，油田注气锅炉的排烟温度在180～200℃左右，带换热器的也在140℃以上。烟气中的水蒸汽处于过热状态，不可能凝结成水而放出气化潜热，浪费了大量的热量。目前，油田注气锅炉大多是燃用天然气，天燃气的主要成分是甲烷，其方程式为CH₄+2O₂=CO₂+2H₂O+热量，从天然气的燃烧方程式可以看出，每燃烧1Nm³ 的天然气约产生21Nm³的水蒸汽的气化潜热约为燃气低热值的11％。在排烟温度较高时，水蒸气不能冷凝放出热量，随着燃气排放，热量被浪费。同时，高温烟气也带走大量的显热，形成较大的排烟热损失。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种可提高炉效、降低能耗的油田注气锅炉烟气换热装置。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种油田注气锅炉烟气换热装置，其包括空气换热器以及冷凝换热器，所述空气换热器上的进风系统包括鼓风机、风道，所述风道与空气换热器上的进气口连通，所述空气换热器上的出气口与油田注气锅炉的热空气进口连通，所述空气换热器上的进烟口通过烟道与油田注气锅炉连通，所述空气换热器上的出烟口通过带引风机的烟道与所述冷凝换热器相连通，所述冷凝换热器上设有进水口以及出水口，所述冷凝换热器下部设有冷凝水池。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本实用新型通过设置的空气换热器来回收烟气的显热，通过冷凝换热器来吸收烟气的冷凝潜热，并通过合理配置空气换热器和冷凝换热器的换热温度，从而很好的吸收了烟气的显热和潜热，有效的降低了能耗，提高了炉效，可节约大量的能源。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

其中，1、热空气进口；2、燃烧器；3、鼓风机；4、油田注气锅炉；5、空气换热器；6、出气口；7、进气口；8、引风机；9、冷凝换热器；10、排气管；11、冷凝水池；12、风道；13、进水口；14、出水口；15、烟道。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

参见附图1，本实用新型的装置包括空气换热器5以及冷凝换热器9，所述空气换热器5的进风系统包括鼓风机3、风道12，所述空气换热器5的进风系统包括鼓风机3、风道12，所述风道12与空气换热器5上的进气口7连通，所述空气换热器5上的出气口与油田注气锅炉4的热空气进口1连通，所述空气换热器5上的进烟口通过烟道15与油田注气锅炉4连通，所述空气换热器5上的出烟口通过带引风机8的烟道与所述冷凝换热器9相连通，所述冷凝换热器9上设有进水口13以及出水口14，所述冷凝换热器9下部设有冷凝水池11。空气换热器5采用助燃空气作为冷气介质，经过换热后的热空气被输送到油田注气锅炉4的燃烧器燃烧，有利于燃料的燃烧，利用辐射段的辐射换热。冷凝换热器9可采用油田注气锅炉4的给水作为冷却介质。设置的冷凝水池11可及时将产生的冷凝水排出，排入下水系统。

参见附图1，使用时，空气换热器5位于烟气的高温区，其内部空气流向与烟气的流向相反，其排出的烟气温度控制为100～102℃；冷凝换热器9位于烟气的低温区，其内部冷却水的方向与烟气流向相反，其排出的烟气温度控制为50～70℃。冷凝换热器9可把烟气的温度从100多度降低到50～70℃，充分回收烟气的潜热。该冷凝换热器9由于采用逆向对流换热，从而具有很高的对流换热系数，可有效的降低排烟温度。

目前，热力系统计算锅炉效率均是以低位发热量来计算的，尽管名义上热效率较高，但由于天然气高、低位发热量值相差11％左右，因此实际能源利用率尚待提高。本实用新型的就是充分利用烟气的显热和潜热回收烟气的物理热能，当冷凝换热器的工作温度低于烟气的露点温度时，烟气中的水蒸汽将被冷凝，释放潜热，10％左右的高低位发热量差就可以被有效的利用了，从而达到了节约能源，降低消耗的目的。

使用时，根据现场油田的热负荷，选配合适的空气换热器和冷凝换热器，其均应选择高效的换热器。选配的原则是：烟气经空气换热器后烟气温度略高于100℃，以确保在此阶段烟气中的水蒸汽不冷凝，主要是吸收烟气显热。烟气经冷凝换热器后烟气温度降到50～70℃，主要是吸收水蒸汽的凝结潜热落。