[實用新型]蒸汽發生器結構

有效

• 申請號: 201420378063.6
• 申請日: 2014-07-09
• 公開（公告）號: CN204254661U
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 托馬斯·F·羅伯遜
• 申請（專利權）人: 法孚北美燃燒有限公司
• 主分類號: F23L1/00
• 分類號: F23L1/00;F23L9/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 李江暉

技術領域

該技術涉及其中燃燒產生氮氧化物(NOx)的加熱系統，并且特別地涉及用于抑制在單程蒸汽發生器(OTSG)中產生NOx的方法和設備。?

背景技術

如從圖1的示意俯視圖上方所觀察的，現有技術蒸汽發生器10可以具有單程水管線路12。水管線路具有用于接收來自源16的液態水的蒸汽的入口14，并且具有用于排出在過程位置處使用的蒸汽和液態水的兩相混合物的出口18。蒸汽發生器10的輸出可以用于諸如(例如)提高油的回收率的過程中。?

在被描繪的例子中的蒸汽發生器10進一步具有燃燒器20、輻射加熱部分22和對流加熱部分24。輻射加熱部分22具有圍繞上游熱量交換腔27的圓柱壁26，所述圓柱壁26具有在軸線29上對中的圓柱形。對流加熱部分24限定具有一般矩形形狀的下游熱量交換腔31。燃燒器20點燃上游腔27。端口33將上游腔27與下游腔31連通。?

水管線路12首先延伸進入下游腔31。通常地，水管線路12沿著蜿蜒的路徑在鄰近的平行部分40中延伸通過下游腔31。例如，圖1的頂視圖中示出水管線路12的單獨部分。類似于其它部分40，這個單獨部分40在橫跨腔31交替來和回的水平方向上縱向地延伸，具有多個180度的水平的回轉彎頭42。如圖2的側視圖所示，水管線路12的多個水平部分40通過垂直的回轉彎頭44互連，每個垂直的回轉彎頭44從一個水平部分40延伸到下一個水平部分。?

水管線路12從下游腔31露出，并且隨后在到達出口18之前沿著另一個蜿蜒的路徑繼續進入和通過上游腔27。然而，水管線路12沒有顯著地橫跨上游腔27延伸，而是代替地主要沿著上游腔27的外圍延伸。特別地，水管線路12的水平地延長部分50在腔27的外圍?處在圓柱壁26旁邊軸向地來和回延伸，具有相互連接在圍繞腔27圓周地延伸的圓形陣列中的鄰近的部分50的回轉彎頭52。?

單程水管線路12的相互連接部分40和50因而串聯布置作為兩個腔27和31內的熱交換管道。在蒸汽發生器10的操作過程中，燃燒器20提供氣態燃燒生成物，所述氣態燃燒生成物流過腔27和31并且通過煙道54進一步向外。當燃燒生成物流過下游腔31時，燃燒生成物圍繞和靠著橫跨腔31延伸的水管線路部分40流動，這導致流過那些水管線路部分40的水的對流加熱。在下游腔31中以這種方式預熱的水接下來流過在上游腔27中的水管線路部分50，其中該水由流過被那些水管線路部分50圍繞的圓柱空間的燃燒生成物進一步輻射地加熱。蒸汽和液態水的兩相混合物隨后從出口18排出。?

如圖1進一步所示，燃料源60和燃燒空氣鼓風機62沿著燃料供給線路70和燃燒空氣導管72提供那些反應物的蒸汽。燃料和空氣控制閥74和76在控制器80的影響下操作，以建立用于燃料和燃燒空氣的蒸汽的目標流速。?

適合于在燃燒器20處使用的燃料包括例如天然氣的氣態燃料和諸如重燃油的非氣態燃料。然而，與天然氣的燃燒相比，已知重燃油的燃燒產生更大量的CO和NOx，包括熱NOx和化學的或燃料結合的NOx二者。?

實用新型內容

蒸汽發生器結構包括圍繞輻射加熱腔的圓柱壁。布置燃燒器以點燃腔。熱交換管道以圓形陣列的部分布置，所述圓形陣列的部分在限定鄰近的部分之間的間隙的位置中在圓柱壁旁邊延伸。蒸汽發生器進一步包括分階段的空氣噴射器。布置噴射器以將分階段燃燒空氣通過熱交換管道的鄰近部分之間的間隙徑向地向內輸送進入腔。?

本實用新型要使得第一級燃燒充分進行以使得自由的氮原子在不存在可獲得用于第二級燃燒的分階段空氣時重新結合。?

本實用新型公開一種蒸汽發生器結構，包括：?

圓柱壁，所述圓柱壁圍繞輻射加熱腔；?

燃燒器，所述燃燒器被布置為點燃所述輻射加熱腔；?

熱交換管道，所述熱交換管道以圓形陣列的部分布置，所述圓形陣列的部分在限定鄰近的部分之間的間隙的位置中在圓柱壁旁邊延伸；和?

分階段的空氣噴射器，所述分階段的空氣噴射器被布置為將分階段燃燒空氣通過所述間隙徑向地向內輸送進入所述輻射加熱腔。?

本實用新型的蒸汽發生器結構，其中所述噴射器具有與所述間隙對準的排出口。?

本實用新型的蒸汽發生器結構，其中所述噴射器從圓柱壁徑向地向內突出進入所述間隙中。?

本實用新型的蒸汽發生器結構，其中所述噴射器沒有徑向地向內突出超過熱交換管道的所述部分。?