CN100424155C - 利用水焦浆作为稠油热采注汽锅炉燃料的工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于稠油注蒸汽热力开采的利用水焦浆作为稠油热采注汽锅炉燃料的工艺方法。该方法是采用石油的副产品石油焦加工而成的水焦浆作为稠油热采注汽锅炉的燃料，通过2支液化石油气燃烧器、3支油燃烧器、4支水焦浆燃烧器的合理布置和点火顺序的搭配，加快水焦浆的点火速度，稳定燃烧效果，使水焦浆在热采注汽锅炉内的燃烧效率和热效率达到符合要求的高水平。此种工艺方法构思新颖，设计合理，利用本发明提供的工艺方法可以实现以水焦浆替代原油作为热采注汽锅炉燃料并在98%以上的燃烧效率下保证注汽锅炉达到较高的热效率，大大节约原油，降低生产成本。

Description

利用水焦浆作为稠油热采注汽锅炉燃料的工艺方法

技术领域：

本发明涉及一种用于稠油注蒸汽热力开采领域的工艺方法，属稠油热采工艺技术类。

背景技术：

注蒸汽热力开采是稠油油田开发的主要方式，在实施此种开发方式的过程中，需要通过热采注汽锅炉生产、供给蒸汽。目前，现场运行的热采注汽锅炉通常采用原油作为燃料，由储油罐供给注汽锅炉，原油通过输入管线送到锅炉炉膛内的油燃烧器进行燃烧，将热量传送给炉管加热其内的来水，产生符合注汽标准的蒸汽。这样，在热采注汽锅炉运行过程中，需要耗用大量宝贵的石油资源，特别是当前石油资源缺乏、油价大幅上涨、能源危机日益加剧的情况下，有效控制石油消费，尽快寻求开发替代性燃料便成为一个急待解决的重要课题。

发明内容：

本发明目的在于提供一种可以大量节约石油资源、有利于控制石油消费、缓解能源危机的利用水焦浆作为稠油热采注汽锅炉燃料的工艺方法。

本发明的技术方案如下：

此种工艺方法是采用原油加工的副产品石油焦加工而成的水焦浆作为稠油热采注汽锅炉的燃料，通过2支液化石油气燃烧器、3支油燃烧器、4支水焦浆燃烧器的合理布置和点火顺序的搭配，加快水焦浆的点火速度，稳定燃烧效果，使水焦浆在热采注汽锅炉内的燃烧效率和热效率达到符合要求的高水平。该工艺方法的技术要点和实施步骤如下：

1、水焦浆的生产制备：将渣油快速加热到500℃，发生焦化反应，生成焦碳聚合在反应塔内形成石油焦；对石油焦洗选除杂后，用球磨机磨细，加入水和添加剂搅拌后制成均匀、稳定的液体燃料水焦浆；通过罐车运送，供热采注汽锅炉作燃料用。

2、稠油热采注汽锅炉内燃烧器组的设置：注汽锅炉燃烧室内共设有2支液化石油气燃烧器、3支油燃烧器、4支水焦浆燃烧器：3支油燃烧器采用2支液化石油气燃烧器点火，其中2支置于下方左右两侧，另一支置于上方，2支气燃烧器分别设置在上方的2支油燃烧器旁；4支浆燃烧器对称布置在燃烧室中央。

3、点火方式和顺序：

通过点火电极点着2支液化石油气燃烧器，由液化石油气枪点着下方的两支油燃烧器，再依靠燃烧室火焰点着上面的1支油燃烧器；油燃烧器运行一定时间，注汽锅炉燃烧室炉温升到约650～700℃后，开始由供浆系统向浆燃烧器输送水焦浆；水焦浆经高压风雾化成雾炬，浆燃烧器逐个点火投入运行，先点燃右下方的浆燃烧器，接着按逆时针方向逐个点燃浆燃烧器：布置在右下方的1支水焦浆燃烧器被油燃烧器火焰点燃，其余3只按逆时针顺序点燃。

4、燃烧和传热过程：

水焦浆燃烧器的配风口装设旋流配风器，稳燃段内4支旋转的火炬被切向风加大旋流力度，形成一个大的旋转燃烧动力场；水焦浆在这个大的高温旋转火焰动力场中，经过水分蒸发、挥发份析出燃烧和部分碳粒的预热，之后该火焰动力场在气流和负压的作用下向炉体辐射段扩散继续燃烧；水焦浆碳粒在旋转烟气流中得到充分燃烧，高温烟气经过渡段、对流段、空气预热器除尘器排出，从而完成燃烧和传热过程。

5、改善燃烧过程、提高燃烧效率的措施：

为使燃烧器在燃烧过程中缩短点火时间和火焰长度，保证稳定燃烧，提高燃烧效率，4支浆燃烧器对称布置，且分别采用相当容量的多根浆枪布局，各浆燃烧器的旋流直径减小，互不干扰，稳燃室内热量均匀，形成良好的空气动力场。

本发明构思新颖，设计合理，利用本发明提供的工艺方法可以实现以水焦浆替代原油作为热采注汽锅炉燃料并在98％以上的燃烧效率下保证注汽锅炉达到较高的热效率，大大节约原油，降低生产成本。

附图说明：

附图为本发明采用的热采注汽锅炉燃烧器布置示意图。图中，标号“10”为点火电极，“11”为注汽锅炉炉体。

具体实施方式：

以下结合附图对本发明作进一步描述。

如图所示，本发明采用的热采注汽锅炉燃烧器组由浆燃烧器1、2、3、4，油燃烧器5、6、7，气燃烧器8、9组合而成。其中，浆燃烧器1、2、3、4对称布置在燃烧室中央；油燃烧器6、7置于下方左右两侧，油燃烧器5置于上方；气燃烧器8、9分别设置在油燃烧器6、7旁侧，气燃烧器9一侧设有点火电极10。

Claims (1)

1. 一种利用水焦浆作为稠油热采注汽锅炉燃料的工艺方法，其特征在于：该方法是采用石油的副产品石油焦加工而成的水焦浆作为稠油热采注汽锅炉的燃料，通过2支液化石油气燃烧器、3支油燃烧器、4支水焦浆燃烧器的合理布置和点火顺序的搭配，加快水焦浆的点火速度，稳定燃烧效果，使水焦浆在热采注汽锅炉内的燃烧效率和热效率达到符合要求的高水平；该工艺方法的技术要点和实施步骤如下：

(1)、水焦浆的生产制备：将渣油快速加热到500℃，发生焦化反应，生成焦碳聚合在反应塔内形成石油焦；对石油焦洗选除杂后，用球磨机磨细，加入水和添加剂搅拌后制成均匀、稳定的液体燃料水焦浆；通过罐车运送，供热采注汽锅炉作燃料用；

(2)、稠油热采注汽锅炉内燃烧器组的设置：注汽锅炉燃烧室内共设有2支液化石油气燃烧器、3支油燃烧器、4支水焦浆燃烧器：3支油燃烧器采用2支液化石油气燃烧器点火，其中2支置于下方左右两侧，另一支置于上方，2支气燃烧器分别设置在上方的2支油燃烧器旁；4支浆燃烧器对称布置在燃烧室中央；

(3)、点火方式和顺序：

通过点火电极点着2支液化石油气燃烧器，由液化石油气枪点着下方的两支油燃烧器，再依靠燃烧室火焰点着上面的1支油燃烧器；油燃烧器运行一定时间，注汽锅炉燃烧室炉温升到约650～700℃后，开始由供浆系统向浆燃烧器输送水焦浆；水焦浆经高压风雾化成雾炬，浆燃烧器逐个点火投入运行，先点燃右下方的浆燃烧器，接着按逆时针方向逐个点燃浆燃烧器：布置在右下方的1支水焦浆燃烧器被油燃烧器火焰点燃，其余3只按逆时针顺序点燃；

(4)、燃烧和传热过程：

水焦浆燃烧器的配风口装设旋流配风器，稳燃段内4支旋转的火炬被切向风加大旋流力度，形成一个大的旋转燃烧动力场；水焦浆在这个大的高温旋转火焰动力场中，经过水分蒸发、挥发份析出燃烧和部分碳粒的预热，之后该火焰动力场在气流和负压的作用下向炉体辐射段扩散继续燃烧；水焦浆碳粒在旋转烟气流中得到充分燃烧，高温烟气经过渡段、对流段、空气预热器除尘器排出，从而完成燃烧和传热过程；

(5)、改善燃烧过程、提高燃烧效率的措施：

为使燃烧器在燃烧过程中缩短点火时间和火焰长度，保证稳定燃烧，提高燃烧效率，4支浆燃烧器对称布置，且分别采用相当容量的多根浆枪布局，各浆燃烧器的旋流直径减小，互不干扰，稳燃室内热量均匀，形成良好的空气动力场。

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