一种烟气循环型旋流天然气燃烧器的制作方法

本发明涉及燃烧器，尤其涉及一种烟气循环型旋流天然气燃烧器。

背景技术：

1、注汽锅炉主要适用于油田开采稠油的过程。它主要将注汽锅炉中所产生的高热度反应的烟气和整气注入油井，并将原油进行加热。对于注气锅炉的高热度反应目前天然气燃烧器是符合环保理念的优选，在天然气燃烧器的工作过程中，将经过旋流器的助燃空气与低压天然气燃料通过点火器引燃，通过低压天然气在锅炉内的燃烧为注汽锅炉提供热量。

2、中国专利申请号cn202223053300.5公开了一种大吨位多气路多层次火焰fir分体式超低氮燃气燃烧器，包括燃烧头总成，所述燃烧头总成安装在燃烧器壳组件的右侧，所述中心处进气控制蝶阀组件安装在燃烧头总成靠近燃烧器壳组件一侧下端，所述燃烧器点火变压器组件安装在燃烧器壳体组件的右边，所述燃烧器中间层进气控制蝶阀组件安装在燃烧头总成的下面左边。该种超低氮燃气燃烧器，通过错层、错位布置的燃烧器机头，能够使气流产生回旋，使天然气充分完全燃烧，避免了火焰交叉，避免局部高温卷吸炉膛内的高温烟气，部分烟气直接在燃烧器内再循环，参与再次燃烧，从而降低燃烧火场的温度，达到降低氮氧化物nox生成的目的。

3、可见，上述燃烧器无法对于烟气的排放进行有效监控，进而导致不能兼顾环保和烟气热能的利用，不能在有效控制烟气排放的同时保证烟气热能的利用率。

技术实现思路

1、本发明提供一种烟气循环型旋流天然气燃烧器，用以克服现有技术无法对于烟气的排放进行有效监控，进而导致不能兼顾环保和烟气热能的利用，不能在有效控制烟气排放的同时保证烟气热能的利用率的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种烟气循环型旋流天然气燃烧器，包括：

3、燃烧器基体、回收管和排烟管；

4、设置于所述燃烧器基体的烟气输出端的烟气控制仓，所述烟气控制仓在与回收管和排烟管的连接处分别活动连接有第一挡板和第二挡板；

5、所述回收管的另一端与所述燃烧器基体的烟气回收端连接，且连接处设置控制阀；

6、检测部，包括设置在所述回收管内的压力传感器、设置在所述排烟管内的温度传感器和设置在所述烟气控制仓内的烟气传感器；

7、上位机，其根据所述烟气传感器检测的烟气浓度和所述温度传感器检测的排烟管温度判定所述第一挡板和所述第二挡板是否进入工作状态，根据所述压力传感器检测的回收管压力判定所述控制阀是否开启；

8、其中，所述第一挡板与重力方向平行，所述第二挡板与重力方向垂直。

9、进一步地，所述第一挡板和所述第二挡板的一端通过转轴与对应构件连接，转轴的两端套设有用以限制转轴转动的电磁制动件。

10、进一步地，所述上位机在所述第一挡板或第二挡板的非工作状态下通过控制对应的电磁固定件施加固定力至对应转轴以限制第一挡板或第二挡板的转动，在判定所述第一挡板或所述第二挡板进入工作状态时控制对应的电磁固定件停止固定力的施加。

11、进一步地，所述上位机响应于预设温度条件判定所述第二挡板进入工作状态；

12、其中，所述预设温度条件满足所述排烟管内的温度小于预设温度且烟气控制仓内的烟气浓度小于预设浓度。

13、进一步地，所述上位机响应于预设浓度条件判定所述第一挡板进入工作状态；

14、其中，所述预设浓度条件满足所述烟气控制仓内的烟气浓度大于等于预设浓度。

15、进一步地，所述上位机响应于预设压力条件判定所述控制阀开启；

16、其中，所述预设压力条件满足所述回收管内的压力大于等于预设压力。

17、进一步地，所述上位机在所述回收管内的压力小于预设压力时关闭所述控制阀。

18、进一步地，所述上位机在预设状态下控制电磁制动件输出固定力于所述第二挡板对应的转轴；

19、所述预设状态满足所述第一挡板与所述第二挡板均处于工作状态，且所述烟气控制仓内的烟气浓度大于预设浓度。

20、进一步地，所述上位机在所述预设状态下根据所述烟气浓度确定所述电磁制动件的固定力；

21、其中，所述电磁制动件输出的固定力与所述烟气浓度成正相关，且电磁制动件输出的固定力小于所述第二挡板在非工作状态下的固定力。

22、进一步地，所述压力传感器设置于所述回收管内靠近控制阀的一侧。

23、与现有技术相比，本发明的有益效果在于，通过第一挡板和第二挡板的配合使用，实现了对烟气排放和回收的精细化调控，设置上位机闭环反馈的动态控制方式，在有效控制烟气排放的同时提高了烟气热能的利用率。

24、进一步地，本发明设置第一挡板和第二挡板，在二者均处于工作状态时，由于第二挡板与重力方向垂直，第一挡板与重力方向平行，随着烟气控制仓内的压力逐渐增大，第一挡板开启需要的压力较小，第一挡板优先开启，并回收烟气进行二次燃烧，第二挡板开启需要的压力较大，使得第二挡板开启时烟气回收已经阶段性进行，减少排放烟气的有害气体含量，实现天然气的低氮燃烧，在有效控制烟气排放的同时进一步提高了烟气热能的利用率。

25、进一步地，本发明上位机在排烟管内的温度小于预设温度且烟气控制仓内的烟气浓度小于预设浓度时控制第二挡板进入工作状态，排烟管内的温度小于预设温度说明不能有效满足烟气换热需求，烟气控制仓内的烟气浓度小于预设浓度说明烟气有害气体含量低，符合排放标准，第二挡板的使此时的烟气进行排放时仅向排烟管内排放，在有效控制烟气排放的同时进一步提高了烟气热能的利用率。

26、进一步地，本发明上位机在烟气控制仓内的烟气浓度大于等于预设浓度，开启第一挡板回收烟气，在有效控制烟气排放的同时进一步提高了烟气热能的利用率。

27、进一步地，本发明上位机在回收管内的压力大于等于预设压力判定控制阀开启，在回收管内的压力小于预设压力时关闭控制阀，回收管内的烟气达到一定压力时再向燃烧器基体内排放，避免了由于压力较小导致燃烧器基体内未完全燃烧的烟气向回收管内的反向输出，在有效控制烟气排放的同时进一步提高了烟气热能的利用率。

28、进一步地，本发明上位机在预设状态下根据所述烟气浓度确定所述电磁制动件的固定力，固定力的输出能够增加第二挡板开启所需的压力，使较多的浓度较高的烟气通过回收管进行回收，在有效控制烟气排放的同时进一步提高了烟气热能的利用率。

技术特征：

1.一种烟气循环型旋流天然气燃烧器，包括燃烧器基体、回收管和排烟管，其特征在于还包括设置于所述燃烧器基体的烟气输出端的烟气控制仓，所述烟气控制仓在与回收管和排烟管的连接处分别活动连接有第一挡板和第二挡板；

2.根据权利要求1所述的烟气循环型旋流天然气燃烧器，其特征在于，所述第一挡板和所述第二挡板的一端通过转轴与对应构件连接，转轴的两端套设有用以限制转轴转动的电磁制动件。

3.根据权利要求2所述的烟气循环型旋流天然气燃烧器，其特征在于，所述上位机在所述第一挡板或第二挡板的非工作状态下通过控制对应的电磁固定件施加固定力至对应转轴以限制第一挡板或第二挡板的转动，在判定所述第一挡板或所述第二挡板进入工作状态时控制对应的电磁固定件停止固定力的施加。

4.根据权利要求3所述的烟气循环型旋流天然气燃烧器，其特征在于，所述上位机响应于预设温度条件判定所述第二挡板进入工作状态；

5.根据权利要求4所述的烟气循环型旋流天然气燃烧器，其特征在于，所述上位机响应于预设浓度条件判定所述第一挡板进入工作状态；

6.根据权利要求5所述的烟气循环型旋流天然气燃烧器，其特征在于，所述上位机响应于预设压力条件判定所述控制阀开启；

7.根据权利要求6所述的烟气循环型旋流天然气燃烧器，其特征在于，所述上位机在所述回收管内的压力小于预设压力时关闭所述控制阀。

8.根据权利要求7所述的烟气循环型旋流天然气燃烧器，其特征在于，所述上位机在预设状态下控制电磁制动件输出固定力于所述第二挡板对应的转轴；

9.根据权利要求8所述的烟气循环型旋流天然气燃烧器，其特征在于，所述上位机在所述预设状态下根据所述烟气浓度确定所述电磁制动件的固定力；

10.根据权利要求9所述的烟气循环型旋流天然气燃烧器，其特征在于，所述压力传感器设置于所述回收管内靠近控制阀的一侧。

技术总结本发明涉及燃烧器技术领域，尤其涉及一种烟气循环型旋流天然气燃烧器，包括：包括烟气控制仓，烟气控制仓在与回收管和排烟管的连接处分别活动连接有第一挡板和第二挡板；回收管的另一端与燃烧器基体的烟气回收端连接，且连接处设置控制阀；检测部包括设置在回收管内的压力传感器、设置在排烟管内的温度传感器和设置在烟气控制仓内的烟气传感器；上位机判定第一挡板和第二挡板是否进入工作状态并判定控制阀是否开启；通过第一挡板和第二挡板的配合使用，实现了对烟气排放和回收的精细化调控，设置上位机闭环反馈的动态控制方式，在有效控制烟气排放的同时提高了烟气热能的利用率。技术研发人员：刘玉贵,朱进礼,周英,王静杰,关靖宇,祝令昆,赵晶晶,贾振宇,赵艳春,杨佰清,邹子鹏,陈季,廖先良受保护的技术使用者：中国石油集团渤海石油装备制造有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/27