CN102287801A - 补燃式超临界压力气液两相燃料发生器燃烧室 - Google Patents

Abstract

补燃式超临界压力气液两相燃料发生器燃烧室，涉及一种油田采油设备，其特征在于，补燃式燃烧室由预燃室（6）、补燃室（10）、汽化室（14）三部分构成。其燃料的喷注方式为：预燃室（6）只喷入部分燃料并喷入全部空气做富氧燃烧，剩余燃料在补燃喷注器内喷入补燃室（10），并与来自预燃烧室的富氧燃气在补燃室（10）中完成完全燃烧。本发明燃烧室实现了气液两相燃料同时燃烧，并采用多种冷却形式避免了传热恶化现象产生。

Description

补燃式超临界压力气液两相燃料发生器燃烧室

技术领域

本发明涉及一种油田采油设备，特别是涉及一种超临界压力燃天然气油田注汽发生器〔又称复合热载体发生器〕的补燃式燃烧室。

背景技术

随着我国油田开发工作的不断深入，我国某些主力油田现已陆续进入“三次采油”阶段。据现有资料统计，我国目前适宜采用“三次采油”技术的油藏储量已达数十亿吨以上。显然，只要将现有油田采收率提高百分之一，其效果就等于又发现了一个大油田。因此，发展“三次采油”技术，提高原油采收率，对于减缓我国多数油田递减速度，维持我国原油稳产，减少我国对国外原油依赖程度，具有十分重要的意义。

注汽发生器技术即隶属于“三次采油”技术范畴，目前已在国内大庆、辽河、胜利、新疆等各大油田进行了多井次先导性试验。其试验结果表明，设备增油机理可行，可与现有多项采油工艺进行有机结合，并已取得一定增油效果。但随着油藏深度开发，油藏条件日趋复杂，原油增产难度越来越大，与之相应，国内外油田对油田设备及配套工艺技术的要求也在持续提高。从当前技术发展趋势来看，注汽发生器的使用范围已从过去的浅层和高渗透油藏转向更具普遍性的、储量更大的中深层和深层中低渗透主力油藏，但由于此类油藏具有油层深、含水量高、粘度大及渗透率低等特点，其开发需要更高的注汽压力、温度及更好的工作连续性，因此，现有普通复合热载体发生器已难以满足当前油田的生产需要。此外，由于国际柴油价格不断攀升，现有以柴油为燃料的注汽发生器的运行成本越来越高，为进一步拓宽注汽发生器的使用范围，采用新的燃料替代柴油也已势在必行。根据现有资料估算，如用天然气或油田伴生气作为燃料替代柴油，注汽发生器的运行成本将降低2/3或更低。具体而言，如单台设备流量按1000米3/小时来计算，每日每台发生器可节约燃料费用1万元以上，年节约运行成本超过300万元。因此，突破现有燃烧方式，进一步节能降耗，研制更大流量、更高压力、更长使用寿命的超临界压力注汽发生器已成当务之急。

在已公开的发生器设计中，注汽发生器燃烧室通常采用扩散式燃烧方式，所需空气和燃料均从燃烧室顶部一次性注入并参与燃烧。但随着设备向油层注入压力不断升高，其燃烧压力不断增大，火焰前锋将会逐渐向燃烧室顶部靠近，并因此出现燃烧室顶部烧损、燃料喷嘴烧裂、火花塞头部烧熔、内衬烧损等现象，并且，燃烧压力越高，工作时间越长，上述现象越严重。而在油田生产中，注汽发生器的工作方式主要采用气驱作业，即根据所注井的地质方案要求，从单井连续注入复合热载体，在保持注采平衡的条件下，从其它关联井连续采油。因此，要求设备注入压力高，燃气流量大，冷却水流量低，并要求连续工作。为此，现有发生器设备必须做出重大改进。

为解决前述问题，在已公开的专利98203951.4《旋涡式喷嘴的复合热载体发生器》、02231765.1《燃气蒸汽发生器》、200510022594.7《亚临界复合热载体发生器的高温高压燃烧系统》中，采用了增设旋风器结构形成贫氧燃烧，降低燃烧室顶部附近的燃烧温度的解决方案。然而根据现场试验，上述方案虽然解决了原设计工况中燃烧室顶部的烧损或毁坏问题,但当发生器注入压力增高，流量加大并长期连续工作后，旋风器和燃烧室顶部仍然出现较严重的烧损或毁坏现象，并由此引发火焰偏心、内衬烧损等后果，影响设备正常运行。同时，由于上述发生器设计中，其燃料喷嘴组件采用从远离火焰的冷端向靠近火焰的高温端通过螺纹拧入连接，仅在中间位置使用紫铜垫片密封，因此，燃料喷嘴组件高温端与火焰接触部位存在一个环形间隙，部分空气可从此间隙直接进入燃烧室掺混燃烧，进而影响了发生器点火、转级等过渡工况的正常工作。

也有如专利200420054883.6《多功能高压高效燃烧器》、200710023550.5《用于石油热采注气机的高压混合气发生装置》等技术，其燃烧室顶部设置有水冷却环槽或螺旋水道，火焰接触面采用非金属耐火材料或普通金属材料，燃烧室内衬使用非金属耐火材料并外设螺旋形水道。但因其燃烧室顶部冷却水用于冷却后均被重新引至外部，然后再通过外管线连接到其水冷却套进口或燃烧段调温器入口，没有形成水的连续流动再生冷却通道，同时，非金属耐火材料部件在温度突变和高温燃气冲刷条件下极易产生爆裂、剥蚀，特别是没有改变发生器工作过程中其所需的全部空气和燃料均集中在燃烧室顶部燃烧这一燃烧方式，因此，上述方案虽然取得了一定的冷却节能效果，但都没有从根本上解决高压力、大流量条件下，燃烧室顶部烧损、燃料喷嘴烧裂、火花塞头部烧熔、内衬烧损或毁坏等系列问题。

另外，已公开的发明设计中，通常采用单相喷嘴，由于气液两相流体流量特性不同，其喷嘴设计要求存在较大差异，因此，以往的单相喷嘴往往无法同时满足两相流体的喷射特性要求，即无法满足气液两相燃料同时燃烧的设计理念。

气液两相燃料同时燃烧的特点对油田伴生气的使用尤为重要。这是因为，在油田伴生气中，50%左右的成份经气体压缩机压缩后，在高压下将变成液态烃。要充分合理地利用油田伴生气，保证现场安全，注汽发生器必须能够同时燃烧气液两相燃料。天然气燃料同样具有两相燃料的特点，其与伴生气的区别仅在于其中压缩过程中产生的液态烃量相对较少，仅占10%左右。因此，为保证现场安全，节能环保，注汽发生器必须具有可燃双相燃料的功能，同时必须充分考虑其运行安全。

综上可见，改变现有燃烧方式，同时燃烧气液两相燃料，避免燃烧室顶部、内衬及火花塞等重要部件烧熔或损坏，以满足更具普遍性的、储量更大的中深层和深层中低渗透主力油藏开发需要，进一步提高现有油田采收率，已经成为新的注汽发生器设计中亟待解决的问题。 

超临界压力燃天然气油田注汽发生器与亚临界压力燃油油田注汽发生器（亦称复合热载体发生器）相比，需要解决下列技术问题：

1、燃烧室再生冷却套冷却水流量脉动

在压力超过14MPa的亚临界压力下，一般不发生脉动现象。但在超临界压力下，因工质水存在大比热区，在此区内其体积随工况变化较大，当注汽发生器运行时，极易产生诸如热负荷、压力、给水量及水温等参数变化，并由此可能导致再生冷却套的冷却水流量出现脉动，即：水流量大时燃烧室内壁壁温降低，水流量小时内壁壁温升高。这种周期性的壁温波动将会造成燃烧室内壁疲劳破坏，所以在设计时必须避免上述现象发生 。

2、燃烧室再生冷却套内壁传热恶化

亚临界压力燃烧室再生冷却套正常工作时，其冷却套内壁上有一层水膜，燃烧室传入的热量使近壁处的水过热并使蒸汽泡在内壁上的汽化核心点上生成、长大和脱离，蒸汽泡脱离壁面时除本身携带走潜热外，还将近壁的过热水推向中心主流，而其脱离后的位置又有中心主流的较冷流体来补充，从而形成核态沸腾。因其放热系数很大，冷却套壁温正常工作时只比工质饱和温度略高，冷却套内衬金属将会得到很好冷却并得以安全运行。但在超临界压力条件下，燃烧室热负荷进一步加大，其最大比热区温度附近的水的物性，如比体积、比热容、比焓、粘度等，均会发生急剧变化，并对传热产生极大影响，从而有可能导致燃烧室冷却套内产生的蒸汽泡之间彼此会合，进而在其内壁上形成一层蒸汽膜，将水和壁面隔离开来，并以膜态沸腾方式冷却内壁。由于蒸汽放热系数比水小得多，此时的壁面温度将会远远高于水的饱和温度，从而导致燃烧室内壁破坏，这种传热恶化问题在设计时也必须解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能满足超临界工作压力的、以天然气或油田伴生气为燃料的、高可靠性的补燃式超临界压力油田注汽发生器燃烧室，该燃烧室通过采用新的结构设计，改变了现有注汽发生器的燃烧方式，实现了气液两相燃料同时燃烧，并采用多种冷却形式，增强了冷却效果，保护了燃烧室的整体结构。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

补燃式超临界压力气液两相燃料发生器燃烧室，由预燃室、补燃室、汽化室三部分构成，其中：

预燃室由预燃喷注器、预燃室壳体、预燃室水冷却套、预燃室中衬、预燃室内衬、补燃喷注器、补燃喷注器前端金属 “O”形圈、空气冷却套密封圈、水冷却套密封圈、预燃喷注器壳体与预燃室壳体前端法兰固紧螺母、预燃室壳体前端螺纹法兰、预燃喷注器壳体与预燃室壳体前端法兰连接螺栓、预燃喷注器壳体螺纹法兰、补燃室壳体前端与预燃室壳体后端法兰固紧螺母、补燃室壳体前端法兰、预燃室壳体后端与补燃喷注器壳体壳体法兰连接螺栓、预燃室壳体后端螺纹法兰构成；

补燃室由补燃喷注器、补燃室壳体、补燃室水冷却套、补燃喷注器后端金属 “O”形圈、补燃室壳体前端与预燃室壳体后端法兰固紧螺母、补燃室壳体前端法兰、预燃室壳体后端与补燃喷注器壳体壳体法兰连接螺栓、预燃室壳体后端螺纹法兰、汽化室壳体螺纹法兰、补燃室壳体后端与汽化室壳体法兰连接螺栓、补燃室壳体后端螺纹法兰、补燃室壳体后端与汽化室壳体法兰固紧螺母构成；

汽化室由汽化室壳体、冷却测温接嘴、混合汽测温接嘴、密封圈、汽化室壳体螺纹法兰、补燃室壳体后端与汽化室壳体法兰连接螺栓、补燃室壳体后端螺纹法兰、补燃室壳体后端与汽化室壳体法兰固紧螺母构成。

所述的补燃式超临界压力气液两相燃料发生器燃烧室，其燃料的喷注方式为：预燃室只喷入部分燃料并喷入全部空气做富氧燃烧，剩余燃料在补燃喷注器内喷入补燃室，并与来自预燃室的富氧燃气在补燃室中完成完全燃烧。

所述的补燃式超临界压力气液两相燃料发生器燃烧室，所述的预燃喷注器设有冷却水道，该冷却水道经由预燃喷注器出水孔与预燃室水冷却套相连，并与补燃喷注器集液腔、补燃喷注器冷却水套、补燃室水冷却套形成整体连续水冷却系统。

所述的补燃式超临界压力气液两相燃料发生器燃烧室，所述的预燃室采用冗余冷却系统，即在预燃室设置双重冷却套，靠近火焰层为空气冷却套，外层为水冷却套，在预燃室不参与燃烧的空气首先进入空气冷却套，再由预燃室空气冷却套内衬上多孔切向喷嘴进入预燃室形成空气膜，隔离燃气，冷却内衬；预燃室冷却用水经由进水孔进到预燃喷注器冷却水道，之后返回预燃喷注器出水孔，流入预燃室水冷却套；内衬采用空气气膜冷却，中衬采用水再生冷却。

所述的补燃式超临界压力气液两相燃料发生器燃烧室，所述的补燃喷注器上设有二次进水接嘴、补燃喷注器集液腔、补燃喷注器冷却水套，补燃室内衬强化冷却所需的大部分常温汽化用水经由补燃喷注器集液腔和补燃喷注器冷却水套进入补燃室水冷却套。

所述的补燃式超临界压力气液两相燃料发生器燃烧室，所述的补燃喷注器上设有补燃天然气接嘴、补燃天然气气腔、补燃天然气喷嘴、补燃液态燃料接嘴、补燃液态燃料喷嘴、二次进水接嘴、补燃喷注器内衬。

所述的补燃式超临界压力气液两相燃料发生器燃烧室，所述的预燃喷注器壳体连接端面、补燃喷注器壳体两端面、汽化室壳体连接端面均为球形，与其连接的预燃室壳体和补燃室壳体均为内锥形，用螺纹法兰、螺柱，螺母压紧后呈高压密封状。

所述的补燃式超临界压力气液两相燃料发生器燃烧室，所述的补燃室内衬外缘为多头螺旋槽，与补燃室壳体组合形成螺旋形水冷却套，工质通过时呈旋转运动，水滴沉降到螺旋槽周壁上。

本发明的优点与效果是：

1、燃烧室分为预燃室和补燃室，其预燃室只由部分燃料和全部空气进行贫油燃烧，与原来集中在燃烧室顶部附近的燃烧方式相比，燃烧温度低，有利于提高预燃喷注器和火花塞寿命，同时，其靠近火焰侧端面选用高温耐热合金材料制造，且内设可进行连续冷却的再生冷却水冷却室和相应进出通道及空气分配通道，其燃料喷嘴组件靠近火焰侧采用了台阶式端面密封结构，解决了原有发生器的空气泄漏、燃气回流和火焰偏心燃烧等问题，从而彻底解决了现有的复合热载体发生器燃烧室头部及火花塞易烧毁问题。

2、其补燃补燃喷注器上设有二次注燃料接嘴，大部分燃料从补燃喷注器喷入补燃室，并与来自预燃室的高温富氧燃气掺混燃烧，从而提高了燃烧效率。

3、补燃喷注器上配有液态燃料接嘴和喷嘴，可以注入液态燃料。当使用油田伴生气或天然气时，其在高压条件下形成的液态燃料可从此处输入，并与气态燃料同时燃烧，从而节能降耗，保证现场安全。

4、其预燃喷注器、预燃室水套、补燃喷注器水套、补燃室水套构成了燃烧室的整体再生冷却系统，提高了冷却效果。

5、其预燃室采用了冗余冷却系统，即通过将发生器燃烧所需空气一部分注入预燃室空气冷却套，在空气冷却套内壁上形成连续气膜，同时，用部分水通入预燃室冷却套，做辅助冷却，形成冗余冷却效果，从而多方位保护了内衬结构，进一步避免了内衬烧损或毁坏。由于在此过程中对未参于燃烧的空气进行了有效预热，还连带提高了下一步补燃阶段的燃烧效率。 

6、其汽化用水大量从补燃喷注器二次进水接嘴压入，与补燃室冷却套来水汇合通过水孔进入补燃室冷却套，因水温较低会强化对预燃喷注器的冷却作用及对补燃室内衬的冷却作用，又冷却水受热时间短，其温度不会高，特别是在超临界压力工作条件时保证冷却水温不会达到大比热区临界温度，而不会出现传热恶化问题。

7、其预燃喷注器与预燃室壳体、预燃室壳体与汽化室壳体之间采用了耐高温高压无透镜垫密封结构，通过去除中间金属球面密封件减少了密封部件，且密封面处于冷却水套中，改善了密封部件的冷却方式，实现了对密封部位连续均匀冷却，提高了设备可靠性并降低了制造成本。

8、为防止发生传热恶化，在注汽发生器燃烧室水冷却通道中加装了节流环，同时，为保证在大比热区不出现传热恶化问题，在超临界压力工况下，其设计参数要求必须满足q/ρw ＜0.42。其中q—在额定负荷下，p=26MPa燃烧室受热面壁面热负荷，单位为kw/m2；ρw—质量速度，单位为kg/m2.s。

附图说明

图1是超临界压力燃天然气补燃式燃烧室纵向剖面图；

图2是超临界压力燃天然气补燃式燃烧室F向视图；

图3是超临界压力燃天然气补燃式燃烧室D-D剖面图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明做进一步详细说明。

本发明超临界压力燃天然气补燃式燃烧室如图1、图2、图3所示，燃烧室由预燃室6、补燃室10、汽化室14三部分构成。

预燃室6由预燃喷注器、预燃室壳体2、预燃室水冷却套57、预燃室中衬3、预燃室内衬4、补燃喷注器、补燃喷注器前端金属 “O”形圈23、空气冷却套密封圈55、水冷却套密封圈56、预燃喷注器壳体1与预燃室壳体2前端法兰固紧螺母24、预燃室壳体2前端螺纹法兰25、预燃喷注器壳体1与预燃室壳体2前端法兰连接螺栓26、预燃喷注器壳体1螺纹法兰27、补燃室壳体17前端与预燃室壳体2后端法兰固紧螺母50、补燃室壳体17前端法兰51、预燃室壳体2后端与补燃喷注器壳体22壳体法兰连接螺栓52、预燃室壳体2后端螺纹法兰53构成。

补燃室10由补燃喷注器、补燃室壳体17、补燃室水冷却套16、补燃喷注器后端金属 “O”形圈18、补燃室壳体17前端与预燃室壳体2后端法兰固紧螺母50、补燃室壳体17前端法兰51、预燃室壳体2后端与补燃喷注器壳体22壳体法兰连接螺栓52、预燃室壳体2后端螺纹法兰53、汽化室壳体45螺纹法兰46、补燃室壳体17后端与汽化室壳体45法兰连接螺栓47、补燃室壳体17后端螺纹法兰48、补燃室壳体17后端与汽化室壳体45法兰固紧螺母49构成 。

汽化室14由汽化室壳体45、冷却水测温接嘴12、混合汽测温接嘴13、密封圈、汽化室壳体45螺纹法兰46、补燃室壳体17后端与汽化室壳体45法兰连接螺栓47、补燃室壳体17后端螺纹法兰48、补燃室壳体17后端与汽化室壳体45法兰固紧螺母49构成。

预燃喷注器由预燃喷注器壳体1及安装在预燃喷注器壳体1上的火花塞28、天然气接嘴29、空气接嘴30、密封圈31、压紧螺母32、外套螺母33、水接嘴34构成。

预燃室内衬4插装于中衬3内孔中，二者通过尾端焊接连接，并可承压密封。预燃室内衬4与中衬3之间构成的螺旋通道为空气冷却套39，预燃室中衬3和预燃室壳体2之间构成的螺旋通道为水冷却套57。预燃室内衬4和中衬3的焊接组件插装于预燃室壳体2中。

补燃喷注器由补燃喷注器壳体22及在补燃喷注器壳体22上安装的补燃天然气接嘴7、补燃天然气气腔8、补燃天然气喷嘴9、补燃液态燃料接嘴43、补燃液态燃料喷嘴44、二次进水接嘴21、补燃喷注器内衬42构成。

预燃喷注器壳体1通过其上的空气冷却套密封圈55、水冷却套密封圈56、预燃喷注器壳体1与预燃室壳体2前端法兰固紧螺母24、预燃室壳体2前端螺纹法兰25、预燃喷注器壳体1与预燃室壳体2前端法兰连接螺栓26、预燃喷注器壳体1螺纹法兰27与预燃室空气冷却套39、预燃室水冷却套57、预燃室壳体2密封连接，由于预燃喷注器壳体1端面为球形，而预燃室壳体2端面为内锥形，两面压紧时为线接触，密封性好，可承32MPa高压。

补燃喷注器夹于预燃室壳体2与补燃室壳体17中间，用补燃室壳体17前端与预燃室壳体2后端法兰固紧螺母50、补燃室壳体17前端法兰51、预燃室壳体2后端与补燃喷注器壳体22壳体法兰连接螺栓52、预燃室壳体2后端螺纹法兰53压紧。由于补燃喷注器壳体22两端带凸透镜密封面与预燃室壳体2与补燃室壳体17端头的内锥体成线接触，承高压密封。补燃喷注器前端金属“O”形圈23 把空气通道与预燃室隔断且密封，后端金属“O”形圈18把水通道与补燃室隔断且密封。

汽化室壳体45螺纹法兰46、补燃室壳体17后端与汽化室壳体45法兰连接螺栓47、补燃室壳体17后端螺纹法兰48及补燃室壳体17后端与汽化室壳体45法兰固紧螺母49将补燃室壳体17与汽化室壳体45固紧连接，并通过补燃室壳体17端部内锥面与汽化室壳体45端部球面压紧密封。

本发明补燃式燃烧室的主要特点之一是，一少部分燃料从预燃喷注器天然气接嘴29压入，通过天然气通道36及天然气喷嘴41喷进预燃室与空气喷嘴40进入的空气掺混燃烧，大部分燃料从补燃喷注器之二股补燃天然气接嘴7及补燃液态燃料接嘴43压入补燃室，并与来自预燃室的富氧燃气掺混在补燃室中燃烧。补燃式燃烧室主要特点之二是，燃烧所需全部空气通过空气接嘴30压入空气主通道37后分为两部分，一部分经由空气喷嘴40直接喷入预燃室与燃料掺混燃烧 ，其余部分经由空气分配通道38进入预燃室空气冷却套39，通过预燃室空气冷却套内衬4上多孔切向喷嘴5进入预燃室6形成空气膜，用以隔开燃气并冷却内衬。补燃式燃烧室主要特点之三是，用于汽化的全部水分两次加入冷却套。首先一少部分水从水接嘴34注入，由进水孔35进到预燃喷注器冷却水道54，之后返回预燃喷注器出水孔58，流入预燃室水冷却套57，再流进补燃喷注器集液腔20；大部分水由补燃喷注器二次进水接嘴21压入补燃喷注器集液腔20，两股水流汇合后经由补燃喷注器冷却水套19进入补燃室冷却套16，通过补燃室内衬15末端多排切向水喷嘴11喷入补燃室与燃气混合气化，由于采用切向喷嘴，水刚流出时贴壁且形成水膜，对此段实施水膜冷却。

Claims (8)

1.补燃式超临界压力气液两相燃料发生器燃烧室，由预燃室、补燃室、汽化室三部分构成，其特征在于，其中：

预燃室（6）由预燃喷注器、预燃室壳体（2）、预燃室水冷却套（57）、预燃室中衬（3）、预燃室内衬（4）、补燃喷注器、补燃喷注器前端金属 “O”形圈（23）、空气冷却套密封圈（55）、水冷却套密封圈（56）、预燃喷注器壳体（1）与预燃室壳体（2）前端法兰固紧螺母（24）、预燃室壳体（2）前端螺纹法兰（25）、预燃喷注器壳体（1）与预燃室壳体（2）前端法兰连接螺栓（26）、预燃喷注器壳体（1）螺纹法兰（27）、补燃室壳体（17）前端与预燃室壳体（2）后端法兰固紧螺母（50）、补燃室壳体（17）前端法兰（51）、预燃室壳体（2）后端与补燃喷注器壳体（22）壳体法兰连接螺栓（52）、预燃室壳体（2）后端螺纹法兰（53）构成；

补燃室（10）由补燃喷注器、补燃室壳体（17）、补燃室水冷却套（16）、补燃喷注器后端金属 “O”形圈（18）、补燃室壳体(17)前端与预燃室壳体(2)后端法兰固紧螺母(50)、补燃室壳体(17)前端法兰(51)、预燃室壳体(2)后端与补燃喷注器壳体（22）壳体法兰连接螺栓（52）、预燃室壳体（2）后端螺纹法兰（53）、汽化室壳体（45）螺纹法兰（46）、补燃室壳体（17）后端与汽化室壳体（45）法兰连接螺栓（47）、补燃室壳体（17）后端螺纹法兰（48）、补燃室壳体（17）后端与汽化室壳体（45）法兰固紧螺母（49）构成；

汽化室(14)由汽化室壳体(45)、冷却测温接嘴（12）、混合汽测温接嘴（13）、密封圈、汽化室壳体（45）螺纹法兰（46）、补燃室壳体（17）后端与汽化室壳体（45）法兰连接螺栓（47）、补燃室壳体（17）后端螺纹法兰（48）、补燃室壳体（17）后端与汽化室壳体（45）法兰固紧螺母（49）构成。

2.根据权利要求1所述的补燃式超临界压力气液两相燃料发生器燃烧室，其特征在于，其燃料的喷注方式为：预燃室（6）只喷入部分燃料并喷入全部空气做富氧燃烧，剩余燃料在补燃喷注器内喷入补燃室（10），并与来自预燃室（6）的富氧燃气在补燃室（10）中完成完全燃烧。

3.根据权利要求1所述的补燃式超临界压力气液两相燃料发生器燃烧室，其特征在于，所述的预燃喷注器设有冷却水道（54），该冷却水道（54）经由预燃喷注器出水孔（58）与预燃室水冷却套（57）相连，并与补燃喷注器集液腔（20）、补燃喷注器冷却水套（19）、补燃室水冷却套（16）形成整体连续水冷却系统。

4.根据权利要求1所述的补燃式超临界压力气液两相燃料发生器燃烧室，其特征在于，所述的预燃室采用冗余冷却系统，即在预燃室设置双重冷却套，靠近火焰层为空气冷却套（39），外层为水冷却套（57），在预燃室不参与燃烧的空气首先进入空气冷却套（39），再由预燃室空气冷却套内衬（4）上多孔切向喷嘴（5）进入预燃室（6）形成空气膜，隔离燃气，冷却内衬；预燃室冷却用水经由进水孔（35）进到预燃喷注器冷却水道（54），之后返回预燃喷注器出水孔（58），流入预燃室水冷却套（57）；内衬采用空气气膜冷却，中衬采用水再生冷却。

5.根据权利要求1所述的补燃式超临界压力气液两相燃料发生器燃烧室，其特征在于，所述的补燃喷注器上设有二次进水接嘴（21）、补燃喷注器集液腔（20）、补燃喷注器冷却水套（19），补燃室内衬（15）强化冷却所需的大部分常温汽化用水经由补燃喷注器集液腔（20）和补燃喷注器冷却水套（19）进入补燃室水冷却套（16）。

6.根据权利要求1所述的补燃式超临界压力气液两相燃料发生器燃烧室，其特征在于，所述的补燃喷注器上设有补燃天然气接嘴（7）、补燃天然气气腔（8）、补燃天然气喷嘴（9）、补燃液态燃料接嘴（43）、补燃液态燃料喷嘴（44）、二次进水接嘴（21）、补燃喷注器内衬（42）。

7.根据权利要求1所述的补燃式超临界压力气液两相燃料发生器燃烧室，其特征在于，所述的预燃喷注器壳体（1）连接端面、补燃喷注器壳体（22）两端面、汽化室壳体（45）连接端面均为球形，与其连接的预燃室壳体（2）和补燃室壳体（17）均为内锥形，用螺纹法兰、螺柱，螺母压紧后呈高压密封状。

8.根据权利要求1所述的补燃式超临界压力气液两相燃料发生器燃烧室，其特征在于，所述的补燃室内衬（15）外缘为多头螺旋槽，与补燃室壳体（17）组合形成螺旋形水冷却套，工质通过时呈旋转运动，水滴沉降到螺旋槽周壁上。

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