注汽锅炉烟气保压引烟装置
技术领域
本实用新型涉及油田稠油开采用注汽锅炉技术领域，具体地说是注汽锅炉烟气保压引烟装置。
背景技术
目前油田各大油田稠油开采优先采用的是注汽锅炉产生饱和蒸汽注入井下，利用蒸汽的热量降低稠油粘度，提高稠油采收率。目前在用的注汽锅炉主要燃料为天然气，锅炉燃烧产生的烟气中主要成分为氮气、二氧化碳、水蒸气，另外还有少量的氧气、氮氧化物及惰性气体。由于二氧化碳和氮氧化物都属于国家环保标准控制的污染物，因此锅炉烟气的排放也造成了一定的空气污染。
经过多年的试验研究和现场应用证明，氮气以及二氧化碳如果注入底下油井产油开采区域，可有效提高原油的开采效率，其主要原理是：
二氧化碳驱油过程其主要机理为：
a)使原油体积膨胀；
b)降低原油粘度；
c)多级混相驱油；
d)降低界面张力；
e)蒸发原油中间烃组分；
f)形成溶解气驱
g)二氧化碳+助排剂起调剖作用，提高蒸汽吞吐效果。
氮气提高原油采收率原理：
a)保持地层压力，延长吞吐周期
b)起助排作用，提高回采水率
c)扩大油层加热带，提高波及体积,增加弹性气驱能量，降低界面张力
d)油套环空注氮气起隔热作用，降低热损失，保护套管
e)注蒸汽、氮气加化学溶剂，阻力因子增大，具有调剖作用，提高蒸汽驱采收率。
因此，利用锅炉烟气中含有大量的氮气、二氧化碳的特点，在去除掉氧气、水分后，将锅炉烟气注入井下以提高原油采收率，已经成为一项新的驱油增产技术，以下简称为锅炉烟气注入工艺。
锅炉烟气注入工艺中，通常注入的烟气量小于注汽锅炉的烟气排放总量，也就是从锅炉烟囱中抽取部分烟气进行注入。由于只是抽取了部分烟气进行注入，虽然不会出现锅炉燃烧室压力下降的问题，但会出现如下两个问题：
一是锅炉运行过程中由于负载变化、配风不均匀、燃烧波动等情况的出现，会出现排烟压力、排烟流量的波动，虽然锅炉的最低排烟量仍大于烟气注入的引烟量，但锅炉排放烟气的波动以及烟气注入引烟的共同作用，锅炉烟囱尾端如不采取措施，会造成排烟涡流。受锅炉结构的限制，通常引烟管处于锅炉烟囱邻近出口端，排烟压力、排烟量的波动使烟气注入引烟压力波动，进而吸入排烟涡流中混入的空气，从而影响烟气的注入效果。这种情况下，锅炉燃烧室压力也会出现较大波动，影响锅炉的稳定运行。
通常，锅炉烟气如达标则直接排放进入大气，如不达标则经过后续烟气处理，达标后排放。锅炉烟气注入工艺为采油增产新工艺方法，尚处于工艺研究、理论完善、测试试验阶段。因此应用于烟气注入工艺的锅炉烟气保压引烟工艺方法，也无完整的相关技术成果。
申请号：201711461215.3，申请日：2017-12-28公开了一种用于注汽锅炉余热回收利用系统。该系统主要包括，节能器、冷凝器。本发明的功能在于，将注汽锅炉排烟中大量的热量进行回收。一方面可提高锅炉给水给空气温度，提升锅炉效率；另一方面减少了资源的浪费，节能环保。本发明具有结构简单，操作便捷，运行稳定的优点。
申请号：201420620630.4，申请日：2014-10-24涉及一种烟囱装置及注汽锅炉和锅炉。该烟囱装置包括烟囱本体和烟囱盖，所述烟囱本体具有顶部开口，所述烟囱盖用于开启或关闭所述顶部开口，所述烟囱装置还包括远距离启闭机构，所述远距离启闭机构包括：引导件，直接或间接地设置在所述烟囱本体上；牵引绳，所述牵引绳的第一端连接至所述烟囱盖，且所述牵引绳的中部经所述引导件导向后向下延伸；操作件，所述牵引绳的第二端连接至所述操作件，且所述操作件用于拉紧或放松所述牵引绳，从而操作所述烟囱盖开启或关闭所述顶部开口。通过操作远距离启闭机构，在较远距离下，可以实现对烟囱盖进行手动的开启或关闭操作，从而避免了现有技术中的自动盖烟囱装置的各种缺陷和不足。
申请号：201621329177.7，申请日：2016-12-02涉及一种撬装油田注汽锅炉烟气脱硫脱硝装置。在撬座的烟－水换热器的顶部设有上部进烟管，烟－水换热器的底部设有下部烟管，所述下部烟管连通碱液箱，碱液箱内设有碱液，底部设有锥形集灰斗；旋风分离器的一侧连通碱液箱，另一侧通过弯形引烟管和离心风机连通烟囱。有益效果是：1、烟/水换热器有效吸收烟气热量，降低排烟温度，提升注汽锅炉的进口水温，从而提高锅炉的整体热效率；2、烟气中的主要有害物质SO2、NOx及固体颗粒物得到有效去除，达到了环保排放要求；3、撬装式结构，集成化程度高、体积小，便于吊装运输，使用时占地面积小。
申请号：201420347970.4，申请日：2014-06-26公开了油田注汽锅炉换热器烟气引导装置，筒状烟囱顶端的烟气出流筒口在注气锅炉工作且注气锅炉依次通过自身具有的烟气排流口、烟气三通切换阀阀腔和烟气三通切换阀自身具有的第一烟气出口连通烟囱底端的烟气进流筒口之时始终与大气连通，烟气导流管尾端的烟气出流管口连通换热器的烟气进流口，换热器的烟气出流口在注气锅炉工作且注气锅炉依次通过自身具有的烟气排流口、烟气三通切换阀阀腔和烟气三通切换阀自身具有的第二烟气出口连通烟气导流管首端的烟气进流管口之时始终与大气连通，在换热器的冷凝水出流口下方固装的冷凝水箱其顶部箱壁设置有的进水口连通换热器自身具有的冷凝水出流口。本实用新型结构更加合理，减少能量的浪费，节能、环保。
申请号：201620131923.5，申请日：2016-02-22公开了一种翻盖式烟囱挡板，它涉及一种挡板。它包括第一滑轮、金属盖板、第二滑轮、固定环、耐火混凝土和调节拉线，金属盖板安装在耐火混凝土上，金属盖板的表面安装有第一滑轮、第二滑轮、固定环，调节拉线的一端固定在固定环上，调节拉线的另一端依次穿过第二滑轮、第一滑轮设置，调节拉线与第二滑轮、第一滑轮相配合；所述金属盖板的内侧安装有便于调节盖板张合的翻盖支撑点。本实用新型有效控制管式炉烟囱的排放量及粉尘污染，提高燃烧效率，保护环境，实用性强，易于推广使用。
申请号：201711455032.0，申请日：2017-12-28一种含尘烟气余热利用锅炉及含尘烟气余热利用锅炉装置，属于锅炉技术领域。该含尘烟气余热利用锅炉包括两端分别具有烟气进口和烟气出口的锅炉炉体及环形的收容筒，锅炉炉体内还设有至少一个换热管组件及套设于各个换热管组件上的集尘内筒，收容筒的一端贯穿至锅炉炉体内并设有环形槽，集尘内筒的一端插设于环形槽内并可沿轴向移动以进入或伸出环形槽，锅炉炉体的底部设有至少一个集尘斗。本发明提供的含尘烟气余热利用锅炉能够方便使用者清理和收集锅炉内的渣灰，保证锅炉的正常运行。本发明还提供了一种包含上述含尘烟气余热利用锅炉的含尘烟气余热利用锅炉装置。
以上公开技术的技术方案以及所要解决的技术问题和产生的有益效果均与本实用新型不相同，针对本实用新型更多的技术特征和所要解决的技术问题以及有益效果，以上公开技术文件均不存在技术启示。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供注汽锅炉烟气保压引烟装置，解决烟气注入引烟压力波动、引烟混入空气的问题，同时保证锅炉燃烧室压力稳定，确保注汽锅炉的稳定运行。
为了达成上述目的，本实用新型采用了如下技术方案，注汽锅炉烟气保压引烟装置，包括：
锅炉主烟囱，所述锅炉主烟囱轴向上端口安装翻转式烟囱盖；
还包括：
引烟管，所述引烟管径向贯接在锅炉主烟囱上开设的径向引烟孔上，使引烟管与锅炉主烟囱连通。
进一步地，所述锅炉主烟囱底端口连接烟斗的上端口。
进一步地，所述烟斗上端口的过流横截面面积小于烟斗下端口的过流横截面面积。
进一步地，所述烟斗为上小下大的锥形烟斗。
进一步地，所述锅炉主烟囱向上的排烟压力要大于等于烟囱盖的下落重力与引烟管的吸力之和。
进一步地，所述锅炉主烟囱的上端口为45度斜切口。
进一步地，所述烟囱盖包括：
活动烟板，所述活动烟板要完整盖住锅炉主烟囱的上端斜切口的最顶端；
铰链，所述铰链固定在锅炉主烟囱的上端口，所述活动烟板连接在铰链上。
进一步地，所述活动烟板的翻转角度小于135度，即购得的铰链为翻转角度小于135度的铰链。
进一步地，所述锥形烟斗上端口与锅炉主烟囱焊接。
进一步地，所述引烟管进端与锅炉主烟囱上开设的径向引烟孔焊接。
进一步地，所述锥形烟斗下端口与锅炉的排烟室连接，所述引烟管末端连接锅炉烟气注汽工艺流程。
本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：
1.锥形烟斗提高烟气流速，减小排烟口排烟涡流的产生可能，避免外部空气的倒灌。
2.活动烟板自重下落的力与排烟压力作用于活动烟板的力达到平衡，维持锅炉及烟气注入系统的稳定运行；
3.锅炉运行过程中出现负载变化、配风不均匀、燃烧波动时，始终保证排烟为正压，稳定了锅炉燃烧室压力，同时避免了排烟口排烟涡流的产生，避免外部空气的倒灌。
附图说明
图1是本实用新型注汽锅炉烟气保压引烟装置的结构示意图。
图中：锥形烟斗1、引烟管2、锅炉主烟囱3、铰链4、活动烟板5。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例1：
请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：注汽锅炉烟气保压引烟装置，包括：
锅炉主烟囱3，所述锅炉主烟囱轴向上端口安装翻转式烟囱盖；
还包括：
引烟管2，所述引烟管径向贯接在锅炉主烟囱上开设的径向引烟孔上，使引烟管与锅炉主烟囱连通。
进一步地，所述锅炉主烟囱底端口连接烟斗的上端口。
进一步地，所述烟斗上端口的过流横截面面积小于烟斗下端口的过流横截面面积。
进一步地，所述烟斗为上小下大的锥形烟斗1。
进一步地，所述锅炉主烟囱向上的排烟压力要大于等于烟囱盖的下落重力与引烟管的吸力之和。
进一步地，所述锅炉主烟囱的上端口为45度斜切口。
进一步地，所述烟囱盖包括：
活动烟板5，所述活动烟板要完整盖住锅炉主烟囱的上端斜切口的最顶端；
铰链4，所述铰链固定在锅炉主烟囱的上端口，所述活动烟板连接在铰链上。
进一步地，所述活动烟板的翻转角度小于135度，即购得的铰链为翻转角度小于135度的铰链。
进一步地，所述锥形烟斗上端口与锅炉主烟囱焊接。
进一步地，所述引烟管进端与锅炉主烟囱上开设的径向引烟孔焊接。
进一步地，所述锥形烟斗下端口与锅炉的排烟室连接，所述引烟管末端连接锅炉烟气注汽工艺流程。
来自锅炉的烟气经过锥形烟斗1进入锅炉主烟囱3下端，由于锥形烟斗1下端为方形大口，上端为与锅炉主烟囱3同等尺寸的圆形口，使锅炉排出的烟气在经过锥形烟斗1逐渐加速，烟气在进入锅炉主烟囱3时达到最高流速，尽可能的避免最终排烟口排烟涡流的产生，避免外部空气的倒灌。
流经锅炉主烟囱3的烟气有一部分经过引烟管2进入锅炉烟气注汽工艺流程。剩余的烟气进入锅炉主烟囱3的尾部。锅炉主烟囱3的尾部顶端，制作成45°斜排烟口，在顶端焊接有铰链4，铰链4也焊接有活动烟板5。活动烟板5是经过排烟压力及正常的锅炉燃烧室压力计算，按计算的重量进行制作。在正常运行时由于排烟有一定的压力，活动烟板5自重下落的力与排烟压力作用于活动烟板5上的力达到平衡。此时，锅炉燃烧室压力也维持在正常压力值范围，锅炉燃烧室压力、引烟压力、排烟压力、活动烟板5自重下落开启的排烟角度，这四者达到平衡，锅炉燃烧、排烟、引烟过程达到平衡。
当锅炉运行过程中由于负载变化、配风不均匀、燃烧波动等情况，出现排烟压力、排烟流量的波动时，活动烟板5自重下落的力与排烟压力作用于活动烟板5上的力在正常开启角度的平衡就会打破。排烟压力始终大于等于活动烟板的重力与引烟管的吸力的和。此时，活动烟板5下落，开启的角度减小，排烟的流量减小，但活动烟板5自重下落的力与排烟压力作用于活动烟板5上的力在减小的开启角度下重新达到平衡，锅炉燃烧室压力保持不变。这个过程中由于排烟的流量减小的同时活动烟板5开启角度减小，排烟压力始终为正压，从而防止了排烟涡流的产生，从而有效避免了外部空气的混入，保证了锅炉烟气注入引烟管2内不会进入空气，从而保证了烟气的注入效果。
实施例2：
请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：注汽锅炉烟气保压引烟装置，包括：
锅炉主烟囱3，所述锅炉主烟囱轴向上端口安装翻转式烟囱盖；
还包括：
引烟管2，所述引烟管径向贯接在锅炉主烟囱上开设的径向引烟孔上，使引烟管与锅炉主烟囱连通。
进一步地，所述锅炉主烟囱底端口连接烟斗的上端口。
进一步地，所述烟斗上端口的过流横截面面积小于烟斗下端口的过流横截面面积。
进一步地，所述烟斗为上小下大的锥形烟斗1。
进一步地，所述锅炉主烟囱向上的排烟压力要大于等于烟囱盖的下落重力与引烟管的吸力之和。
进一步地，所述锅炉主烟囱的上端口为45度斜切口。
进一步地，所述烟囱盖包括：
活动烟板5，所述活动烟板要完整盖住锅炉主烟囱的上端斜切口的最顶端；
铰链4，所述铰链固定在锅炉主烟囱的上端口，所述活动烟板连接在铰链上。
进一步地，所述活动烟板的翻转角度小于135度，即购得的铰链为翻转角度小于135度的铰链。
实施例3：
请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：注汽锅炉烟气保压引烟装置，包括：
锅炉主烟囱3，所述锅炉主烟囱轴向上端口安装翻转式烟囱盖；
还包括：
引烟管2，所述引烟管径向贯接在锅炉主烟囱上开设的径向引烟孔上，使引烟管与锅炉主烟囱连通。
进一步地，所述锅炉主烟囱底端口连接烟斗的上端口。
进一步地，所述烟斗上端口的过流横截面面积小于烟斗下端口的过流横截面面积。
进一步地，所述烟斗为上小下大的锥形烟斗1。
进一步地，所述锅炉主烟囱向上的排烟压力要大于等于烟囱盖的下落重力与引烟管的吸力之和。
进一步地，所述锅炉主烟囱的上端口为45度斜切口。
进一步地，所述烟囱盖包括：
活动烟板5，所述活动烟板要完整盖住锅炉主烟囱的上端斜切口的最顶端；
铰链4，所述铰链固定在锅炉主烟囱的上端口，所述活动烟板连接在铰链上。
实施例4：
请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：注汽锅炉烟气保压引烟装置，包括：
锅炉主烟囱3，所述锅炉主烟囱轴向上端口安装翻转式烟囱盖；
还包括：
引烟管2，所述引烟管径向贯接在锅炉主烟囱上开设的径向引烟孔上，使引烟管与锅炉主烟囱连通。
进一步地，所述锅炉主烟囱底端口连接烟斗的上端口。
进一步地，所述烟斗上端口的过流横截面面积小于烟斗下端口的过流横截面面积。
进一步地，所述烟斗为上小下大的锥形烟斗1。
进一步地，所述锅炉主烟囱向上的排烟压力要大于等于烟囱盖的下落重力与引烟管的吸力之和。
进一步地，所述锅炉主烟囱的上端口为45度斜切口。
实施例5：
请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：注汽锅炉烟气保压引烟装置，包括：
锅炉主烟囱3，所述锅炉主烟囱轴向上端口安装翻转式烟囱盖；
还包括：
引烟管2，所述引烟管径向贯接在锅炉主烟囱上开设的径向引烟孔上，使引烟管与锅炉主烟囱连通。
进一步地，所述锅炉主烟囱底端口连接烟斗的上端口。
进一步地，所述烟斗上端口的过流横截面面积小于烟斗下端口的过流横截面面积。
进一步地，所述烟斗为上小下大的锥形烟斗1。
进一步地，所述锅炉主烟囱向上的排烟压力要大于等于烟囱盖的下落重力与引烟管的吸力之和。
实施例6：
请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：注汽锅炉烟气保压引烟装置，包括：
锅炉主烟囱3，所述锅炉主烟囱轴向上端口安装翻转式烟囱盖；
还包括：
引烟管2，所述引烟管径向贯接在锅炉主烟囱上开设的径向引烟孔上，使引烟管与锅炉主烟囱连通。
进一步地，所述锅炉主烟囱底端口连接烟斗的上端口。
进一步地，所述锅炉主烟囱向上的排烟压力要大于等于烟囱盖的下落重力与引烟管的吸力之和。
虽然以上所有的实施例均使用图1，但作为本领域的技术人员可以很清楚的知道，不用给出单独的图纸来表示，只要实施例中缺少的零部件或者结构特征在图纸中拿掉即可。这对于本领域技术人员来说是清楚的。当然部件越多的实施例，只是最优实施例，部件越少的实施例为基本实施例，但是也能实现基本的发明目的，所以所有这些都在本实用新型的保护范围内。
铰链属于本技术领域的现有技术或公知技术，直接购买连接使用即可，当然为了防止活动烟板翻转角度过大，可以选择翻转角度小的铰链，比如活动烟板只能跟随铰链翻转90度，只要活动烟板不会翻转到竖直状态就能保证活动烟板靠自重下落，平时使用根据实际情况设计活动烟板的重量，不会开很大的口，就算突发故障，排烟正压很大，这种控制翻转角度的铰链也不会使活动烟板翻转到烟囱的另一侧的。翻盖及铰链本身均属于公知技术，本实用新型只是利用了这种技术，应用到了烟囱顶排口上。
在本实用新型中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型的限制。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
