CN204358736U - 一种含油岩屑焚烧处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种含油岩屑焚烧处理装置，涉及石油天然气勘探钻井污染治理技术领域，包括储水罐、水管、水循环罐、排烟管、焚烧炉体、油管和油罐，所述的储水罐经水管连接水循环罐，焚烧炉体经排烟管连接水循环罐，油罐经油管连接焚烧炉体。本实用新型在钻井现场经过油回收处理后，能在现场实现含油岩屑的最终除油处理，同时设计水蒸发夹层结构，利用焚烧产生的热量蒸发现场污水，实现污水减量化处理。

Description

一种含油岩屑焚烧处理装置

技术领域

本实用新型涉及石油天然气勘探钻井污染治理技术领域，确切地说涉及一种含油岩屑焚烧处理装置，用于石油天然气钻井作业中产生的含油岩屑焚烧处理，可实现含油岩屑的脱油处理。

背景技术

由于油基钻井液能够明显减少扩径，改善泥页岩地层的井眼稳定性，因此，油基钻井液在页岩气勘探中广泛应用。随之产生的含油岩屑由于含有的高含量油会污染水、土壤和空气，恶化生态环境，己被列入《国家危险废物目录》。因此，从环境保护的角度出发，都必须对含油岩屑进行除油处理。

现有的含油岩屑处理技术主要有调质-机械分离技术，热解析技术、生物处理技术和焚烧处理技术。调质-机械分离技术，热解析技术能实现含油岩屑油有效回收，无法实现油最终去除；生物处理技术处理时间长，含油量较高的含油岩屑处理难度大；而焚烧法处理时间快，将含油岩屑经过油回收处理工艺回收一定量的油后进行最终焚烧处置，实现油的最终去除，达到安全处置的目的，并且处理装置可重复利用，处理成本低。

焚烧技术适用于各种成分的含油岩屑，是一种较好的除油处理和减量化处理方式。常用的焚烧炉有固定床式、流化床式、回转流化床式、耙式、窖式和方箱式等。

国内对含油岩屑焚烧处理还没有成熟的处理工艺模式，目前采用在集中式焚烧厂进行焚烧处理。由于石油天然气钻井井场较分散，多分布在乡镇，运输至焚烧厂处理，存在较大的运输风险，同时产生的运输费用也较高。

如公开号CN2783143，公开日为2006年5月24日的中国专利文献公开了一种逆燃旋转式石油钻井岩屑垃圾焚烧炉，包括依次相互连接的带螺旋送料机的入料装置、装有引风机的二次燃烧室、装有自动送锁风装置的圆筒状转炉和灰渣炉。采用低速连续转动的燃烧炉体,且将二次燃烧室安放在入料装置和转炉之间,并在二次燃烧室上安装引风机,这样构成垃圾流动燃烧方向与热空气排放方向相反的逆燃方式,有效地利用炉内热空气,节约助燃燃料,从而降低处理成本;特别是转炉中安装自动送锁风装置,助燃的热空气只能在转炉中有岩屑垃圾的下部进入炉膛中,先直接加速垃圾本身的燃烧,更有效地提高热效率。该实用新型逆燃旋转式焚烧炉结构新颖,填补国内工业废物的处理空白,而且燃烧后的灰渣作为水泥及其水泥制品等建筑材料的原料,具有优良的特性。但结构复杂，体积庞大，运行成本高。

目前现场能应用的小型焚烧炉主要针对生活垃圾的焚烧，燃烧后能自动回转，自动卸渣，操作简单。由于含油岩屑主要成分为地层岩屑及油基钻井液中的一些高分子添加剂，焚烧后会结成烧结状，采用常规焚烧炉无法实现自动回转，自动卸渣。随着经济发展，对油气的需求量越来越大，势必增大油气勘探力度，产生更多的含油岩屑，如何实现含油岩屑现场处理，降低处理成本，提高生产效率，变得至关重要。

实用新型内容

为实现含油岩屑的现场处理和现场利用，提高含油岩屑的处理效率，本实用新型提供了一种含油岩屑焚烧处理装置，在钻井现场经过油回收处理后，能在现场实现含油岩屑的最终除油处理，同时设计水蒸发夹层结构，利用焚烧产生的热量蒸发现场污水，实现污水减量化处理。

本实用新型是通过采用下述技术方案实现的：

一种含油岩屑焚烧处理装置，其特征在于：包括储水罐、水管、水循环罐、排烟管、焚烧炉体、油管和油罐，所述的储水罐经水管连接水循环罐，焚烧炉体经排烟管连接水循环罐，油罐经油管连接焚烧炉体。

所述的水循环罐上开有进水口和烟气进口，烟气进口与所述排烟管连接，进水口与所述水管连接，水循环罐底部开有出水口，通过出水法兰控制出水口的开启和关闭，水循环罐顶部开有烟气排出口。

所述水循环罐上进水口的开设高度高于烟气进口的开设高度。

所述的水管上连接有水泵。

所述焚烧炉体包括炉腔，在炉腔内设置有出渣口，出渣口的上方设有物料托盘，物料托盘通过滑槽安装在炉腔中并能沿进料口推进推出，物料托盘上设有用于焚烧灰漏出的孔隙，在物料托盘的上方的炉腔为燃烧室，燃烧室的炉腔上设置有助燃器、空气进口和燃料进口。

在燃烧室的上方设有二次燃烧室，二次燃烧室一侧开有二次空气进口，顶部设有烟气出口。

在物料托盘的下方设有接灰斜板，接灰斜板与所述出渣口连通。

所述炉腔为水蒸发夹层结构。

所述助燃器为热电偶探头。

在所述焚烧炉体的外壁上设置有控制柜。

与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果如下：

1、采用本实用新型所述的储水罐、水管、水循环罐、排烟管、焚烧炉体、油管和油罐形成的含油岩屑焚烧处理装置，其能实现对含油岩屑的现场处理和现场利用，提高了含油岩屑的处理效率，在钻井现场经过油回收处理后，能在现场实现含油岩屑的最终除油处理，同时设计水蒸发夹层结构，利用焚烧产生的热量蒸发现场污水，实现污水减量化处理。

2、本实用新型中，水循环罐上进水口的开设高度高于烟气进口的开设高度，这样的结构方式，更便于实现喷淋式烟气处理。

3、本实用新型中，在燃烧室的上方设有二次燃烧室，二次燃烧室一侧开有二次空气进口，顶部设有烟气出口，这样的结构方式，通过两次燃烧更利于含油岩屑的充分燃烧。

4、本实用新型中，所述炉腔为水蒸发夹层结构，可泵入现场污水，利用焚烧产生的热能进行污水蒸发，实现污水减量化处理。

附图说明

下面将结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明，其中：

图1为本装置结构原理图；

图2为焚烧炉体结构示意图；

图3为水循环罐结构示意图。

图中标记：

1、储水罐，2、水管，3、水循环罐，4、控制柜，5、烟囱，6、排烟管，7、燃烧室，8、出渣口，9、油管，10、油罐，11、进水口，12、烟气进口，13、出水法兰，14、烟气排出口，15、水泵，16、物料托盘，17、滑槽，18、燃烧室，19、助燃器，20、空气进口，21、燃料进口，22、二次燃烧室，23、二次空气进口，24、烟气出口，25、接灰斜板。

具体实施方式

实施例1

参照说明书附图1，本实用新型的一较佳实施方式是：包括储水罐1、水管2、水循环罐3、排烟管6、焚烧炉体、油管9和油罐10，所述的储水罐1经水管2连接水循环罐3，焚烧炉体经排烟管6连接水循环罐3，油罐10经油管9连接焚烧炉体。

实施例2

作为本实用新型的最佳实施方式，在上述实施例的基础上，所述的水循环罐3上开有进水口11和烟气进口12，烟气进口12与所述排烟管6连接，进水口11与所述水管2连接，水循环罐3底部开有出水口，通过出水法兰13控制出水口的开启和关闭，水循环罐3顶部开有烟气排出口14。所述水循环罐3上进水口11的开设高度高于烟气进口12的开设高度。所述的水管2上连接有水泵15。所述焚烧炉体包括炉腔，在炉腔内设置有出渣口8，出渣口8的上方设有物料托盘16，物料托盘16通过滑槽17安装在炉腔中并能沿进料口推进推出，物料托盘16上设有用于焚烧灰漏出的孔隙，在物料托盘16的上方的炉腔为燃烧室18，燃烧室18的炉腔上设置有助燃器19、空气进口20和燃料进口21。在燃烧室18的上方设有二次燃烧室22，二次燃烧室22一侧开有二次空气进口23，顶部设有烟气出口24。在物料托盘16的下方设有接灰斜板25，接灰斜板25与所述出渣口8连通。所述炉腔为水蒸发夹层结构。所述助燃器19为热电偶探头。在所述焚烧炉体的外壁上设置有控制柜4。

工作原理如下：

将待焚烧的含油岩屑装入推拉式物料托盘16内，通过滑槽17推入燃烧室18内，在控制柜4上预置合适的焚烧时间，合上电源开关，风机动转，按“助燃”按钮，“助燃”指示灯亮，燃烧机电动机即启动。油罐10内的油通过油管9输送到燃烧室18内燃烧；燃烧室18内产生的烟气上升至二次燃烧室22，通过二次空气燃烧后，通过烟气通道进入水循环罐3， 同时储水罐1内储存的清水通过水管2流动至水循环罐3，通过水循环清洗燃烧过程中产生的烟气，除去烟气中的颗粒物质，最后清洗过的烟气通过烟囱5排出。燃烧结束后，通过推拉物料托盘16使部分颗粒较小的焚烧灰从两个托盘中间的空隙中下落至出渣装置，最后通过出渣口8排出。

以下是对本发明在研发时和处理岩屑时的详细说明：

1、本实用新型的设计基准为：

（1）适合的焚化物：含油岩屑；

（2）焚化物热值：混合热值约3500kcal/kg以下；

（3）炉本体型式：立式方形；

（4）设备处理量：100kg/h；

（5）点火方式：自动点火；

（6）手动出灰，手动投料；

（7）辅助燃料：柴油(低位热值10495kcal/kg)或天然气；

（8）炉内压力：采用负压设计，不逆火，－3～－10mmH2O柱。

2、焚烧处理工艺流程

含油岩屑焚烧系统主要由焚烧炉体、燃烧室18、水循环罐3、烟囱5、油罐10、控制柜4、排烟管6、热电偶探头及其辅助设备组成。本实用新型的工艺流程，焚烧采用热解—焚烧两段工艺。

将经过油回收处理工艺回收一定量的油后的含油岩屑均匀地加入到燃烧室18托盘内。在焚烧炉中，使含油岩屑充分燃烧，燃烧的残炭和尾气进入水循环罐3，在水循环罐3内进行水淋式净化处理后通过烟囱5排出。燃尽后的结焦状残渣，打炉门，用铁钩将托盘拉出，放在托架上，自然冷却后，进行集中收集，部分焚烧灰从出渣口8倒出，外运埋掉或运至安全填埋厂。燃烧室18外设置一夹层，可泵入现场污水，利用焚烧产生的热能进行污水蒸发。

3、预期达到的目标：

废气经严格地处理达到国家排放标准后，排入大气；

废水：没有特殊污水的排放；

废渣：由于含油岩屑焚烧后还有大约70%重量的灰渣, 每日产量较大，需及时清运需按照国家规定,运到安全填埋场处理。

含油岩屑处理后的各项指标均达到国家指定标准。

4、安全指标

（1）本焚烧炉装有安全保护装置，燃烧器启动后点火不正常时，能安全自动切断燃料供应，使设备停止运行。

（2）在停止运行前，装置有对燃烧室18冷却程序的检测，使燃烧室18温度下降到设定温度时，焚烧炉停止一切运行。

（3）控制柜4与各控制设备之间有连接保护装置，以免发生漏电，在相对温度85％时，电器回路绝缘电阻不小于2MΩ，并有接地线传送漏电电源。连线外有金属软管保护。

Claims (10)

1.一种含油岩屑焚烧处理装置，其特征在于：包括储水罐（1）、水管（2）、水循环罐（3）、排烟管（6）、焚烧炉体、油管（9）和油罐（10），所述的储水罐（1）经水管（2）连接水循环罐（3），焚烧炉体经排烟管（6）连接水循环罐（3），油罐（10）经油管（9）连接焚烧炉体。

2.根据权利要求1所述的含油岩屑焚烧处理装置，其特征在于：所述的水循环罐（3）上开有进水口（11）和烟气进口（12），烟气进口（12）与所述排烟管（6）连接，进水口（11）与所述水管（2）连接，水循环罐（3）底部开有出水口，通过出水法兰（13）控制出水口的开启和关闭，水循环罐（3）顶部开有烟气排出口（14）。

3.根据权利要求2所述的含油岩屑焚烧处理装置，其特征在于：所述水循环罐（3）上进水口（11）的开设高度高于烟气进口（12）的开设高度。

4.根据权利要求3所述的含油岩屑焚烧处理装置，其特征在于：所述的水管（2）上连接有水泵（15）。

5.根据权利要求1所述的含油岩屑焚烧处理装置，其特征在于：所述焚烧炉体包括炉腔，在炉腔内设置有出渣口（8），出渣口（8）的上方设有物料托盘（16），物料托盘（16）通过滑槽（17）安装在炉腔中并能沿进料口推进推出，物料托盘（16）上设有用于焚烧灰漏出的孔隙，在物料托盘（16）的上方的炉腔为燃烧室（18），燃烧室（18）的炉腔上设置有助燃器（19）、空气进口（20）和燃料进口（21）。

6.根据权利要求5所述的含油岩屑焚烧处理装置，其特征在于：在燃烧室（18）的上方设有二次燃烧室（22），二次燃烧室（22）一侧开有二次空气进口（23），顶部设有烟气出口（24）。

7.根据权利要求5或6所述的含油岩屑焚烧处理装置，其特征在于：在物料托盘（16）的下方设有接灰斜板（25），接灰斜板（25）与所述出渣口（8）连通。

8.根据权利要求5所述的含油岩屑焚烧处理装置，其特征在于：所述炉腔为水蒸发夹层结构。

9.根据权利要求5所述的含油岩屑焚烧处理装置，其特征在于：所述助燃器（19）为热电偶探头。

10.根据权利要求1所述的含油岩屑焚烧处理装置，其特征在于：在所述焚烧炉体的外壁上设置有控制柜（4）。