王杰刚　史江　杨青　陆昌山　王建江　魏博

摘  要：文章对燃气注汽锅炉进行烟气再循环技术的数值模拟研究，随着烟气再循环率的升高，炉膛内燃气燃烧的最高温度平均下降约60K，炉膛内燃烧的高温区面积不断缩小，燃烧温度区间分布逐渐均匀;随烟气循环率的升高NOx的含量逐渐下降，烟气再循环率每降低5%，NOx浓度降低约11.6%，NOx的高浓度区域逐渐减少且NOx的高浓度区朝炉膛出口方向下移;烟气再循环率逐渐升高，其炉内CO含量逐渐降低。

关键词：注汽锅炉;烟气再循环技术;NOx排放;油田

中图分类号：TK224         文献标志码：A        文章编号：2095-2945（2020）08-0034-04

Abstract： In this paper， the numerical simulation of flue gas re-circulation technology is carried out on a gas injection boiler. With the increase of flue gas re-circulation rate， the maximum temperature of gas combustion in the furnace decreases by about 60 K on average， and the area of high temperature zone of combustion in the furnace decreases continuously. The distribution of combustion temperature range is gradually uniform. With the increase of the flue gas recycling rate， the content of NOx decreases gradually， and the high concentration area of NOx decreases gradually when the concentration of NOx decreases by 5% and 11.6%， and the high concentration area of NOx moves down to the furnace outlet direction; the flue gas recycling rate increases gradually， and the CO content in the furnace gradually decreases.

Keywords： steam-injection boiler; flue gas recycling technology; NOx emission; oil field

前言

油田注汽锅炉是稠油热采的专用设备，属油田专用直流锅炉。其产生的高温、高压湿饱和蒸汽注入油井加热原油，降低稠油的粘度，改善稠油的流动性，大幅度提高稠油的采收率。然而，目前注汽锅炉由于随着区域油田的不断开采，需要对油田注汽，距离较远热量损失及能源消耗较大，并且注汽锅炉体积庞大，运输不便，难以在采油现场灵活运用。因此注汽锅炉小型化具有更加重要的意义[1]。

随着国家环保政策的日趋严格，锅炉的NOx的排放指标也越来越低。而对于注汽锅炉在现有燃烧状态下如何降低NOx含量越来越受到关注。目前锅炉燃烧降低NOx含量技术主要有燃烧分级[2]、空气分级[3]、烟气再循环[4]等方法。在注汽锅炉中烟气再循环是指在锅炉的尾部烟道引入一部分烟气，将烟气注入燃烧器内以降炉内NOx的一种方法。

现有研究表明烟气再循环能够有效降低炉内NOx含量实现低氮燃烧[5-6]。……