CN113701148B - 一种超临界水热燃烧型多元热流体发生装置 - Google Patents
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Abstract
一种超临界水热燃烧型多元热流体发生装置，包括轴向相接的上部端盖和下部端盖，上部端盖设置有轴向的中心筒，在中心筒内设置有轴向的高能加热棒，高能加热棒的加热方式为全长度加热，从而在筒内形成预热室，上部端盖底端中央为锥形空缺，中心筒向下伸入该锥形空缺内，且与该锥形空缺仅以中心筒侧面的喷口相通，上部端盖上有氧化剂入口、一级燃料入口和二级燃料入口；下部端盖内部分为上方的燃烧室和下方的混合室，燃烧室和混合室之间以带出口孔群的分隔部件隔开。本发明可实现燃料分级预热，分级燃烧的热自燃着火，同时通过双螺旋水冷壁来控制装置承压壁温度，从而保证了装置安全，可以用于超临界水热燃烧技术研究以及现场油田开采。
Description
技术领域
本发明属于超临界水热燃烧技术领域，特别涉及一种超临界水热燃烧型多 元热流体发生装置。
背景技术
对于稠油开采技术，目前油田主要使用地面注汽锅炉产生蒸汽，蒸汽注入 井下实施蒸汽吞吐、蒸汽驱或者蒸汽辅助重力泄油(SAGD)。但是，以上几种 方式存在的主要问题为：(1)热损失较大。地面蒸汽发生器的排烟热损失大约 为20％，地面输气管线的热损失大约为15％。(2)油藏深度有限。除蒸汽吞吐 的应用深度能够达到1800米之外，采收率较高的蒸汽驱和SAGD技术的应用深 度都在1200米之内。(3)地面蒸汽发生器占地面积较大。不能满足空间受限 的海上石油开采平台，从而限制了海上稠油的开采。(4)原料成本高，需要采用新型高效蒸汽发生装置来减少成本、提高效率，同时以原油为燃料的超临界 水热燃烧技术及反应器未见涉及。
超临界水热燃烧(supercritical hydrothermal combustion,SCHC)是指燃料与氧化剂在超临界水环境中发生剧烈氧化反应，同时产生水热火焰的一种新型燃 烧方式。超临界水热燃烧技术的优点有：(1)处理彻底，无需后续处理。(2) 不会产生热力学氮氧化物等二次污染物。(3)水热火焰温度较高，有机污染物完全降解所需停留时间大大减少，反应器的体积减小，反应器耗材减少。
相比于现有的稠油热采技术，超临界水热燃烧型多元热流体发生装置的优 势还在于：(1)多元热流体发生装置的燃烧更加稳定、高效、清洁，发生器的 结构更加紧凑、成本更低。(2)超临界水热燃烧蒸汽气体发生器能够产生更高 压力、温度的多元热流体，所以更适合用于稠油的开采。
然而，目前大多数水热燃烧装置均采用一次预热的热自燃着火方式，即全 部燃料和氧化剂在反应器外直接被加热至着火温度。这种预热方式增大了无机 盐于管道中析出，反应系统堵塞的可能性，不利于水热燃烧的安全进行。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种超临界水热燃 烧型多元热流体发生装置，可实现燃料分级预热，分级燃烧的热自燃着火，冷 壁水通过双螺旋通道自下而上冷却降温保护燃烧室。通过将多元热流体采油技 术与超临界水热燃烧技术相结合，避免蒸汽输送过程中的热量损失，为深井、 超深井以及海上稠油开采提供了一种切实可行的稠油热采装备。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种超临界水热燃烧型多元热流体发生装置，包括轴向相接的上部端盖和 下部端盖，其中：
所述上部端盖设置有轴向的中心筒，在中心筒内设置有轴向的高能加热棒， 高能加热棒的加热方式为全长度加热且与中心筒等长，从而在筒内形成预热室， 所述上部端盖底端中央为锥形空缺，中心筒向下伸入该锥形空缺内，且与该锥 形空缺仅以中心筒侧面的喷口相通，所述上部端盖上有氧化剂入口、一级燃料 入口和二级燃料入口，其中，一级燃料入口连通中心筒的顶端，氧化剂入口连通锥形空缺的顶端，二级燃料入口连通锥形空缺的锥面；
所述下部端盖内部分为上方的燃烧室和下方的混合室，燃烧室和混合室之 间以带出口孔群的分隔部件隔开，所述燃烧室的顶面与所述锥形空缺底面共面， 且无阻隔；所述混合室连通有掺混水入口。
优选地，所述中心筒的底端与锥形空缺底面共面。
优选地，所述一级燃料入口以水平方式连通中心筒的顶端，所述中心筒外 壁设置螺旋通道，所述氧化剂入口以水平方式连通螺旋通道的入口，螺旋通道 的出口位于锥形空缺的顶端，且螺旋通道的入口对应位于中心筒的中上部。
优选地，所述上部端盖上还设置有火焰监测器，火焰监测器的监测通道位 于连通锥形空缺的锥面，监测锥形空缺内的燃烧情况。
优选地，所述下部端盖的内侧壁相应于燃烧室的部分为双螺旋水冷壁，双 螺旋水冷壁的冷壁水入口位于燃烧室底端，冷壁水出口位于燃烧室顶端。
优选地，所述双螺旋水冷壁以卡槽形式固定，底部收缩封闭，开有多个呈 斜向角度喷孔组成出口孔群，作为燃烧室内高温反应产物喷射口。
优选地，所述下部端盖的侧壁设置测压器，测压器的探头以水平方式接入 混合室，以实时监测混合室内反应产物压力。
优选地，所述高能加热棒采用耐腐蚀合金材料，其功率根据反应需要实时 调节，以螺纹形式在上部端盖处固定，一直延伸到与二级燃料入口齐平处。
优选地，所述燃烧室的上部、中部和下部以及混合室的中部均设置热电偶。
优选地，所述一级燃料入口和二级燃料入口所供入的燃料为原油、汽油、 柴油、乙醇或煤浆。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、燃料分级预热，分级燃烧，稳定建立水热火焰。燃料和氧化剂首先在反 应器外分别被预热至100℃左右，防止无机盐析出，堵塞管道的同时，缩短燃料 着火延迟时间，随后小流量的一级燃料从一级燃料入口喷入，沿高能加热棒全长度进行预热，使温度达到着火温度，与氧化剂入口提供的氧气在喷嘴处相遇 并自燃着火，大流量的二级燃料与高温燃烧产物和高温氧气湍流混合，剧烈传 热，最终也被点燃。
2、安全性高。高能电热棒末端设置了具有温度监测功能的热电偶，可实时 监测高能加热棒末端温度，同时，冷燃料吸收热量保护了燃烧室，也节省了燃 料进入反应器钱加热所需的能量。
3、灵活性高。通过火焰检测器可直接观察燃料燃烧情况，为达到理想效果， 可通过观测随时调整一级燃料、二级燃料和氧化剂流量，灵活方便。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
其中：1-上部端盖、2-高能加热棒、3-一级燃料入口、4-氧化剂入口、5-大 型螺栓组、6-二级燃料入口、7-燃烧室、8-冷壁水入口、9-掺混水入口、10-混合 室、11-测压器、12-混合室底部出口、13-出口孔群、14-热电偶、15-双螺旋水冷 壁、16-下部端盖、17-火焰监测器、18-预热室、19-冷壁水出口
图2为超临界水热燃烧反应器的局部(上部)放大图。
图3为超临界水热燃烧反应器的局部(下部)放大图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。
如图1、图2和图3所示，本发明为一种超临界水热燃烧型多元热流体发生 装置，包括上部端盖1和下部端盖16，二者在轴向以大型螺栓组5组装连接。
上部端盖1内设置有轴向的中心筒，中心筒内置长度与筒长相等或略小于 筒长的高能加热棒2，显然，高能加热棒2亦为轴向设置。示例地，高能加热棒 2的顶端可连接带外螺纹的连接部，通过该连接部连接于中心筒的内侧壁，此时 即将中心筒的顶端封闭。
在本发明中，高能加热棒2的加热方式为全长度加热，即，沿其轴向，均 匀地对周边加热。示例地，高能加热棒2可采用耐腐蚀合金材料，其加热功率 可根据反应需要实时调节。可行的调节方式例如可以是调节其加热电流或电源的大小，由此，可在中心筒内形成温度均匀的预热室18。
在本发明中，上部端盖1底端中央为锥形空缺，锥形空缺的锥面分别连接 火焰监测器的监测通道和冷壁水入口通道，两个通道分居锥形空缺两侧，各司 其职且互不影响，提高了反应器内部空间的利用率，锥形空缺的优点在于可使 高温燃料与氧化剂充分混合，从而大大提高反应效率，另外还可防止水热火焰烧及壁面导致壁面温度过高超温损坏，中心筒向下伸入至该锥形空缺内，且与 该锥形空缺仅以中心筒侧面的喷口相通。示例地，中心筒的底端与锥形空缺底 面共面，燃烧室的顶面与锥形空缺底面共面，且无阻隔 上部端盖1上有氧化剂入口4、一级燃料入口3和二级燃料入口6，其中， 一级燃料入口3连通中心筒的顶端，氧化剂入口4连通锥形空缺的顶端，二级 燃料入口6连通锥形空缺的锥面。示例地，一级燃料入口3以水平方式连通中 心筒的顶端。在中心筒外壁设置螺旋通道，氧化剂入口4以水平方式连通螺旋通道的入口，螺旋通道的出口位于锥形空缺的顶端，且螺旋通道的入口对应位 于中心筒的中上部。设置螺旋通道的目的是为了将氧化剂亦充分预热。示例地，二级燃料入口6为斜向入口，且末端与高能加热棒2底端平齐。
由此，一级燃料在预热室18充分预热之后，由喷口送入锥形空缺内，与氧 化剂混合燃烧，之后再迅速与二级燃料混合燃烧，并迅速向下扩散。
在其中一个实施例中，可在喷口设置电控阀门，并实时监测预热室18的温 度，当温度达到燃烧要求时，控制开启阀门，送出一级燃料。
在其中一个实施例中，上部端盖1上还设置有火焰监测器17，火焰监测器 17的监测通道位于连通锥形空缺的锥面，监测锥形空缺内的燃烧情况。
在本发明中，下部端盖16内部分为上方的燃烧室7和下方的混合室10，预 热室18、燃烧室7和混合室10是整个装置内部的三个主要功能区域。燃烧室7 和混合室10之间以带出口孔群13的分隔部件隔开，燃烧室7的顶面与锥形空 缺底面共面，且无阻隔；混合室10连通有掺混水入口9。二级燃料被点燃后， 迅速进入燃烧室7进行充分燃烧，燃烧产物经出口孔群13进入混合室10与掺 混水混合，得到多元热流体，并从混合室底部出口12排出。
在其中一个实施例中，下部端盖16的内侧壁相应于燃烧室7的部分设置双 螺旋水冷壁15，双螺旋水冷壁15是指在水冷壁中设置有双螺旋形式的水冷通道， 水冷通道可采用下进上出形式，即冷壁水入口8位于燃烧室7底端，冷壁水出 口19位于燃烧室7顶端。冷壁水通过冷壁水入口8自下而上流经双螺旋水冷壁 15吸收水冷壁热量保护燃烧室7，随后通过冷壁水出口19流出。示例地，双螺 旋水冷壁15以卡槽形式固定，底部收缩封闭作为前述的分隔部件，开有多个呈 斜向角度喷孔组成出口孔群13，作为燃烧室7内高温反应产物喷射口。
在其中一个实施例中，下部端盖16的侧壁设置测压器11，测压器11的探 头以水平方式接入混合室10，以实时监测混合室10内反应产物压力，若压力发 生突变，可第一时间采取相关控压措施，便于调整与研究。
在其中一个实施例中，燃烧室7的上部、中部和下部以及混合室10的中部 均设置热电偶14。热电偶14具有温度监测功能，可实时监测火焰发生时燃料所 具有的温度，用于着火实验研究。
在本发明中，一级燃料入口3和二级燃料入口6所供入的燃料可为原油、 汽油、柴油、乙醇或煤浆等。
根据以上结构，本发明的启动方式：燃料和氧化剂首先在外部预热至100℃， 随后启动高能加热棒2，从一级燃料入口3进入的小流量一级燃料沿高能加热棒 2全长度进行预热，使温度上升至着火温度，与氧化剂入口4提供的氧气在喷孔 外相遇并自燃着火，大流量二级燃料从二级燃料入口6喷入锥形空缺，与高温 的一级燃料燃烧产物以及高温的氧化剂(例如氧气湍流)混合，剧烈传热，最终也被点燃。冷壁水从反应器下部的冷壁水入口8进入，在双螺旋水冷壁15中 由下自上流动过程中吸收燃烧室热量。火焰检测器17可直接反应燃料燃烧情况， 稳定燃烧后调低燃料质量分数，在保证持续燃烧的同时提高水占比，能够提高高温蒸汽的产量。
综上，针对基于地面注气锅炉的稠油热采工艺的能耗较高、效率较低问题， 本发明提出了一种超临界水热燃烧型多元热流体发生装置，可实现燃料分级预 热，分级燃烧的热自燃着火，通过将多元热流体采油技术与超临界水热燃烧技 术相结合，不仅能实现稳定着火，而且提高了反应效率。此装置在用于超临界 水热燃烧技术实验研究的同时，对现场油田开采的应用也具有实际指导意义。
Claims (8)
1.一种超临界水热燃烧型多元热流体发生装置，包括轴向相接的上部端盖（1）和下部端盖（16），其特征在于：
所述上部端盖（1）设置有轴向的中心筒，在中心筒内设置有轴向的高能加热棒（2），高能加热棒（2）的加热方式为全长度加热且与中心筒等长，从而在筒内形成预热室（18），所述上部端盖（1）底端中央为锥形空缺，中心筒向下伸入该锥形空缺内，且与该锥形空缺仅以中心筒侧面的喷口相通，所述上部端盖（1）上有氧化剂入口（4）、一级燃料入口（3）和二级燃料入口（6），其中，一级燃料入口（3）连通中心筒的顶端，氧化剂入口（4）连通锥形空缺的顶端，二级燃料入口（6）连通锥形空缺的锥面；所述一级燃料入口（3）以水平方式连通中心筒的顶端，所述中心筒外壁设置螺旋通道，所述氧化剂入口（4）以水平方式连通螺旋通道的入口，螺旋通道的出口位于锥形空缺的顶端，且螺旋通道的入口对应位于中心筒的中上部；
所述下部端盖（16）内部分为上方的燃烧室（7）和下方的混合室（10），燃烧室（7）和混合室（10）之间以带出口孔群（13）的分隔部件隔开，所述燃烧室（7）的顶面与所述锥形空缺底面共面，且无阻隔；所述混合室（10）连通有掺混水入口（9）；所述下部端盖（16）的内侧壁相应于燃烧室（7）的部分为双螺旋水冷壁（15），双螺旋水冷壁（15）的冷壁水入口（8）位于燃烧室（7）底端，冷壁水出口（19）位于燃烧室（7）顶端；
燃料和氧化剂首先在外部预热，随后启动高能加热棒（2），从一级燃料入口（3）进入的小流量一级燃料沿高能加热棒（2）全长度进行预热，使温度上升至着火温度，与氧化剂入口（4）提供的氧气在喷孔外相遇并自燃着火，大流量二级燃料从二级燃料入口（6）喷入锥形空缺，与高温的一级燃料燃烧产物以及高温的氧化剂混合，剧烈传热，最终也被点燃。
2.根据权利要求1所述超临界水热燃烧型多元热流体发生装置，其特征在于，所述中心筒的底端与锥形空缺底面共面。
3.根据权利要求1所述超临界水热燃烧型多元热流体发生装置，其特征在于，所述上部端盖（1）上还设置有火焰监测器（17），火焰监测器（17）的监测通道位于连通锥形空缺的锥面，监测锥形空缺内的燃烧情况。
4.根据权利要求1所述超临界水热燃烧型多元热流体发生装置，其特征在于，所述双螺旋水冷壁（15）以卡槽形式固定，底部收缩封闭，开有多个呈斜向角度喷孔组成出口孔群（13），作为燃烧室（7）内高温反应产物喷射口。
5.根据权利要求1所述超临界水热燃烧型多元热流体发生装置，其特征在于，所述下部端盖（16）的侧壁设置测压器（11），测压器（11）的探头以水平方式接入混合室（10），以实时监测混合室（10）内反应产物压力。
6.根据权利要求1所述超临界水热燃烧型多元热流体发生装置，其特征在于，所述高能加热棒（2）采用耐腐蚀合金材料，其功率根据反应需要实时调节，以螺纹形式在上部端盖（1）处固定，一直延伸到与二级燃料入口（6）齐平处。
7.根据权利要求1所述超临界水热燃烧型多元热流体发生装置，其特征在于，所述燃烧室（7）的上部、中部和下部以及混合室（10）的中部均设置热电偶（14）。
8.根据权利要求1所述超临界水热燃烧型多元热流体发生装置，其特征在于，所述一级燃料入口（3）和二级燃料入口（6）所供入的燃料为原油、汽油、柴油、乙醇或煤浆。
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|---|---|---|---|---|
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| JPH03244921A (ja) * | 1990-02-21 | 1991-10-31 | Hitachi Ltd | 希薄燃焼加熱装置 |
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