(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 111288448 A(43)申请公布日 2020.06.16
(21)申请号 202010199048.5(22)申请日 2020.03.20
(71)申请人 东营富润智能科技有限公司
地址 257067 山东省东营市东营区西四路
629号东营高新区胜利创新孵化器205室(72)发明人 西传松 孙丽 刘恒 赵坤 赵峰
王维斌 徐林 孙良杰 (74)专利代理机构 济南智圆行方专利代理事务
所(普通合伙企业) 37231
代理人 梁轶聪(51)Int.Cl.
F23D 14/62(2006.01)F23D 14/70(2006.01)F23D 14/46(2006.01)
权利要求书1页 说明书4页 附图3页
F23D 14/82(2006.01)
(54)发明名称
一种油田加热炉用超低氮燃烧器(57)摘要
本发明公开了一种油田加热炉用超低氮燃
其技术方案为：一种烧器，属于燃烧器技术领域。
油田加热炉用超低氮燃烧器，其中，包括风机，与风机的出风口相连通的外筒，置于外筒内，且与外筒内壁相匹配的多孔填充物，安装在外筒的外端口处，法线方向与外筒的中心线方向平行的旋叶孔板，设置在外筒外端口处，位于旋叶孔板外侧的打火针，以及分别与风机和打火针电连接的显示控制单元。本发明的有益效果是：本发明提供的一种油田加热炉用超低氮燃烧器燃烧充分、不堵塞、不回火、维护成本低、方便保养且保养周期长。CN 111288448 ACN 111288448 A
权 利 要 求 书
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1.一种油田加热炉用超低氮燃烧器，其特征在于，包括风机，与所述风机的出风口相连通的外筒（1），置于所述外筒（1）内，且与所述外筒（1）内壁相匹配的多孔填充物（3），安装在所述外筒（1）的外端口处，法线方向与所述外筒（1）的中心线方向平行的旋叶孔板（2），设置在所述外筒（1）外端口处，位于所述旋叶孔板（2）外侧的打火针（4），以及分别与所述风机和所述打火针（4）电连接的显示控制单元（7）。
2.根据权利要求1所述的油田加热炉用超低氮燃烧器，其特征在于，所述多孔填充物（3）由所述外筒（1）内端口延伸至所述旋叶孔板（2）内侧，靠近所述旋叶孔板（2）处。
3.根据权利要求1或2所述的油田加热炉用超低氮燃烧器，其特征在于，所述多孔填充物（3）设置沿所述外筒（1）中心线方向均匀叠置的若干层不锈钢蜂窝板。
4.根据权利要求3所述的油田加热炉用超低氮燃烧器，其特征在于，相邻两层所述不锈钢蜂窝板的孔洞交错相通。
5.根据权利要求1-4任一项所述的油田加热炉用超低氮燃烧器，其特征在于，所述旋叶孔板（2）包括板体（2-1），均匀开设在所述板体（2-1）上，且贯穿其两侧面的若干个通孔（2-2），以及沿圆周方向均匀设置在所述板体（2-1）边缘处的若干个扭转叶片（2-3）。
6.根据权利要求5所述的油田加热炉用超低氮燃烧器，其特征在于，所述板体（2-1）的中心法线与所述外筒（1）的中心线重合。
7.根据权利要求5或6所述的油田加热炉用超低氮燃烧器，其特征在于，所述旋叶孔板（2）通过连接件（5）安装于所述外筒（1）外端口处。
8.根据权利要求7所述的油田加热炉用超低氮燃烧器，其特征在于，所述连接件（5）包括与所述外筒（1）内壁相配合的连接环（5-1），位于所述连接环（5-1）中心处的连接栓（5-3），以及均匀设置在所述连接环（5-1）和所述连接栓（5-3）之间的若干个连接柱（5-2）。
9.根据权利要求8所述的油田加热炉用超低氮燃烧器，其特征在于，所述板体（2-1）内侧面固定在所述连接栓（5-3）上。
10.根据权利要求8所述的油田加热炉用超低氮燃烧器，其特征在于，所述连接栓（5-2）设置为螺栓，所述板体（2-1）中心处开设贯穿其两侧面的连接孔（2-4），所述螺栓的螺杆贯穿所述连接孔（2-4），且通过与其配合的螺母（9）紧固连接。
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说 明 书
一种油田加热炉用超低氮燃烧器
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技术领域
[0001]本发明涉及燃烧器技术领域，特别涉及一种油田加热炉用超低氮燃烧器。背景技术
[0002]低NOx燃烧器或低氮氧化物燃烧器，是指燃料燃烧过程中NOx排放量低的燃烧器，采用低NOx燃烧器能够降低燃烧过程中氮氧化物的排放。燃烧器是工业炉的重要设备，它保证燃料稳定着火燃烧和燃料的完全燃烧等过程，因此，要抑制NOx的生成量就必须从燃烧器入手。油田现使用的加热炉规格型号较多，每口井的液量、温度、工作环境及加热炉所使用的天然气组分、压力等又各不相同。目前，市场上的低氮燃烧器是按照管道天然气和标准三回程锅炉设计，而油田燃气加热炉结构与标准三回程锅炉相差甚远且所用的气源复杂，且油田加热炉通常为野外作业，环境十分恶劣，常会面临大风、粉尘等天气。现有的低氮燃烧器均没有在油田加热炉上使用的经验，更没有成型可用产品。[0003]如何解决上述技术问题为本发明面临的课题。
发明内容
[0004]为了能够解决上述现有技术中的问题，本发明提供了一种燃烧充分、不堵塞、不回火、维护成本低、方便保养且保养周期长的油田加热炉用超低氮燃烧器。[0005]为了实现上述发明目的，本发明提供了一种油田加热炉用超低氮燃烧器，其中，包括风机，与所述风机的出风口相连通的外筒，置于所述外筒内，且与所述外筒内壁相匹配的多孔填充物，安装在所述外筒的外端口处，法线方向与所述外筒的中心线方向平行的旋叶孔板，设置在所述外筒外端口处，位于所述旋叶孔板外侧的打火针，以及分别与所述风机和所述打火针电连接的显示控制单元，使用时，将一定比例的可燃气与空气的预混气，由所述风机的进风口经所述风机吹入所述外筒，预混气先后经过多孔填充物及旋叶孔板进行充分均匀混合后，由打火针点火燃烧，实现可燃气体的低NOx燃烧，成千上万的小孔，可以更好的均匀分布并混合气体，使燃烧更充分，火焰更短，厚度更薄，颜色更蓝，同时，由风机送气可以更好的抵抗大风天气及其粉尘，不会发生堵塞及回火。[0006]本发明的具体特点还有，所述多孔填充物由所述外筒内端口延伸至所述旋叶孔板内侧，靠近所述旋叶孔板处，保证多孔填充物的填充长度，进而保障预混气体在多孔填充物中的行程，以使得预混气体能够均匀混合。[0007]本发明的具体特点还有，所述多孔填充物设置沿所述外筒中心线方向均匀叠置的若干层不锈钢蜂窝板，每一层的不锈钢蜂窝板的直径与外筒的内径匹配，方便取材，且拆装方便，便于进行清理保养。
[0008]本发明的具体特点还有，相邻两层所述不锈钢蜂窝板的孔洞交错相通，使预混气体通过多孔填充物时沿曲折蜿蜒的通道前进，增加预混气体行程的同时，进一步保证预混气体的均匀混合。
[0009]本发明的具体特点还有，所述旋叶孔板包括板体，均匀开设在所述板体上，且贯穿
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说 明 书
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其两侧面的若干个通孔，以及沿圆周方向均匀设置在所述板体边缘处的若干个扭转叶片，在风机的作用下，预混气体通过多孔填充物的靠近中心处的孔后，经通孔沿外筒的轴线方向通过所述旋叶孔板；预混气体通过多孔填充物的靠近边部的孔后，即通过多孔填充物与扭转叶片相对应位置的孔后，经旋扭转叶片以旋风形式通过所述旋叶孔板，有助于混合后气体从浓度较高的中部向浓度较低的边部扩散，从而使通过旋叶孔板的混合气体浓度均匀，进一步保证气体的低NOx充分燃烧。[0010]本发明的具体特点还有，所述板体的中心法线与所述外筒的中心线重合，使扭转叶片相对应的部位与外筒中心线的距离相同，即保证以旋风形式通过旋叶孔板对应的多孔填充物的位置与外筒中心线的间距相同，进一步保证通过旋叶孔板的混合气体浓度均匀。[0011]本发明的具体特点还有，所述旋叶孔板通过连接件安装于所述外筒外端口处，在证旋叶孔板的连接强度的同时，使旋叶孔板多孔与多孔填充物之间留有一定间隙，进而保证气路通畅。
[0012]本发明的具体特点还有，所述连接件包括与所述外筒内壁相配合的连接环，位于所述连接环中心处的连接栓，以及均匀设置在所述连接环和所述连接栓之间的若干个连接柱，所述连接环焊接于所述外筒内壁上，所述连接栓上设置所述旋叶孔板。[0013]本发明的具体特点还有，所述板体内侧面固定在所述连接栓上，优选的，所述板体与所述连接栓焊接连接。
[0014]本发明的具体特点还有，所述连接栓设置为螺栓，所述板体中心处开设贯穿其两侧面的连接孔，所述螺栓的螺杆贯穿所述连接孔，且通过与其配合的螺母紧固连接，优选的，所述螺母数量设置为两个，与螺栓进行防松动连接。
[0015]本发明的具体特点还有,所述显示控制单元与所述风机外设有控制箱，所述控制箱顶部设有可拆卸连接的箱盖，方便进行维修检验，所述显示控制单元的显示屏及控制按钮设置在所述箱盖上。
[0016]所述控制箱一侧壁上开设若干个通风孔。[0017]本发明的具体特点还有，所述风机的出风口与所述外筒之间设有连接筒，所述连接筒的一端与所述外筒的内端部固定连接，所述连接筒固定在所述控制箱上，设置连接筒，方便外筒进行拆装，降低维护成本。[0018]本发明的具体特点还有，所述旋叶孔板的直径与所述外筒的内径比设置为1：1-1.5。
[0019]本发明的具体特点还有，所述板体在所述旋叶孔板上的面积占比设置为40%-80%。[0020]本发明的具体特点还有，所述通孔的孔径大于所述多孔填充物的孔径。[0021]本发明的具体特点还有，所述扭转叶片的扭转角度设置为15度-60度。[0022]本发明的具体特点还有，所述扭转叶片的数量设置为12-18个。[0023]本发明的有益效果是：本发明设置由风机送气，并通过多孔填充物，成千上万的小孔，可以更好的均匀分布燃气，使燃烧更充分，火焰更短，厚度更薄，颜色更蓝，同时可以更好的抵抗大风天气及其粉尘，不会发生堵塞及回火；设置多孔填充物为若干层不锈钢蜂窝板，方便取材，且拆装方便，便于进行清理保养；设置旋叶孔板，有助于混合后气体从浓度较高的中部向浓度较低的边部扩散，从而使通过旋叶孔板的混合气体浓度均匀，进一步保证气体的低NOx充分燃烧。此外，本发明结构简单，作业效率高，保养周期长，而且清理保养时，
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仅需分别拆卸，用水一冲即可，十分便利且维护成本低，适于在油田推广应用。
附图说明
[0024]图1为本发明的结构示意图：
图2为图1中A 处的局部放大结构示意图；图3为本发明的局部剖开结构示意图；图4为本发明中旋叶孔板的结构示意图；图5为本发明中连接件的结构示意图。[0025]其中，附图标记为：1、外筒；2、旋叶孔板；2-1、板体；2-2、通孔；2-3、扭转叶片；2-4、连接孔；3、多孔填充物；4、打火针；5、连接件；5-1、连接环；5-2、连接柱；5-3、连接栓；6、控制箱；6-1、箱盖；6-2、通风孔；7、显示控制单元；8、连接筒；9、螺母。具体实施方式
[0026]为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。[0027]实施例1
参见图1至图5，本发明实施例提供了一种油田加热炉用超低氮燃烧器，其中，包括风机，与风机的出风口相连通的外筒1，置于外筒1内，且与外筒1内壁相匹配的多孔填充物3，安装在外筒1的外端口处，法线方向与外筒1的中心线方向平行的旋叶孔板2，设置在外筒1外端口处，位于旋叶孔板2外侧的打火针4，以及分别与风机和打火针4电连接的显示控制单元7，使用时，将一定比例的可燃气与空气的预混气，由风机的进风口经风机吹入外筒1，预混气先后经过多孔填充物3及旋叶孔板2进行充分均匀混合后，由打火针4点火燃烧，实现可燃气体的低NOx燃烧。
[0028]显示控制单元7与风机外设有控制箱6，控制箱顶部设有可拆卸连接的箱盖6-1，方便进行维修检验，显示控制单元7的显示屏及控制按钮设置在箱盖6-1上。[0029]控制箱6一侧壁上开设若干个通风孔6-2。[0030]风机的出风口与外筒1之间设有连接筒8，连接筒8的一端与外筒1的内端部固定连接，连接筒8固定在控制箱6上。
[0031]旋叶孔板2的直径与外筒1的内径比设置为1：1-1.5。[0032]板体2-1在旋叶孔板2上的面积占比设置为40%-80%。[0033]通孔2-2的孔径大于多孔填充物3的孔径。[0034]扭转叶片2-3的扭转角度设置为15度-60度。[0035]扭转叶片2-3的数量设置为12-18个。[0036]实施例2
参见图3，在实施例1的基础上，其他与实施例1相同，与实施例1所不同的是：多孔填充物3由外筒1内端口延伸至旋叶孔板2内侧，靠近旋叶孔板2处，保证多孔填充物3的填充长度，进而保障预混气体在多孔填充物3中的行程，以使得预混气体能够均匀混合。[0037]实施例3
参见图2和图3，在实施例2的基础上，其他与实施例2相同，与实施例2所不同的是：多孔填充物3设置沿外筒1中心线方向均匀叠置的若干层不锈钢蜂窝板，每一层的不锈钢蜂窝板
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的直径与外筒1的内径匹配，方便取材，且制作方便。[0038]相邻两层不锈钢蜂窝板的孔洞交错相通，使预混气体通过多孔填充物3时沿曲折蜿蜒的通道前进，增加预混气体行程的同时，进一步保证预混气体的均匀混合。[0039]实施例4
参见图1、图2和图4，在实施例1的基础上，其他与实施例1相同，与实施例1所不同的是：旋叶孔板2包括板体2-1，均匀开设在板体2-1上，且贯穿其两侧面的若干个通孔2-2，以及沿圆周方向均匀设置在板体2-1边缘处的若干个扭转叶片2-3，在风机的作用下，预混气体通过多孔填充物3的靠近中心处的孔后，经通孔2-2沿外筒1的轴线方向通过旋叶孔板2；预混气体通过多孔填充物3的靠近边部的孔后，即通过多孔填充物3与扭转叶片2-3相对应位置的孔后，经旋扭转叶片2-3以旋风形式通过旋叶孔板2，有助于混合后气体从浓度较高的中部向浓度较低的边部扩散，从而使通过旋叶孔板2的混合气体浓度均匀，进一步保证气体的低NOx充分燃烧。
[0040]板体2-1的中心法线与外筒1的中心线重合，使扭转叶片2-3相对应的部位与外筒1中心线的距离相同，即保证以旋风形式通过旋叶孔板2对应的多孔填充物3的位置与外筒1中心线的间距相同，进一步保证通过旋叶孔板2的混合气体浓度均匀。[0041]实施例5
参见图1和图2，在实施例4的基础上，其他与实施例4相同，与实施例4所不同的是：旋叶孔板2通过连接件5安装于外筒1外端口处，在证旋叶孔板2的连接强度的同时，使旋叶孔板2多孔与多孔填充物3之间留有一定间隙，进而保证气路通畅。[0042]实施例6
参见图5，在实施例5的基础上，其他与实施例5相同，与实施例5所不同的是：连接件5包括与外筒1内壁相配合的连接环5-1，位于连接环5-1中心处的连接栓5-3，以及均匀设置在连接环5-1和连接栓5-3之间的若干个连接柱5-2，连接环5-1焊接于外筒1内壁上，连接栓5-3上设置旋叶孔板2。[0043]实施例7
参见图1、图2和图5，在实施例6的基础上，其他与实施例6相同，与实施例6所不同的是：连接栓5-2设置为螺栓，板体2-1中心处开设贯穿其两侧面的连接孔2-4，螺栓的螺杆贯穿连接孔2-4，且通过与其配合的螺母9紧固连接，优选的，螺母9数量设置为两个，与螺栓进行防松动连接。
[0044]以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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