CN207936075U - 高温高压气体燃烧器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了高温高压气体燃烧器,它包括:电点火枪、助燃气体管、燃气管、燃气混合室、燃烧室和喷火嘴;所述的助燃气体管设在燃气混合室中心位置,电点火枪设在助燃气体管内,燃气管进口设在燃气混合室壁上;助燃气体管进口设有与电点火枪紧密接触的若个紧密接触部,紧密接触部分成若个助燃气体管进口;紧密接触部外侧设有若干个凹型沟槽;助燃气体管进口形成若干流速高的气流束。气流束的之间形成负压区,燃气从凹型沟槽中进入气流束之间的负压区,与助燃气体混合,气流束周围同时也形成负压区,与燃气混合室的燃气混合,内外混合充分,解决了高压下点火难的问题,保证了高温高压燃烧器稳定运行。
Description
技术领域
本发明属石油化工领域,具体涉及高温高压气体燃烧器。
背景技术
油页岩原位裂解开采是国内外公认的一种相对环保的方法。在原位裂解开采技术中,以加热技术最为关键,按照加热方式, 油页岩原位开采加热技术可分为电加热、辐射加热及对流加热。
电加热是通过热传导方式利用电阻发热产生的热量加热油页岩层,开发前需建立冷冻墙,用来保护地下水;主要存在工艺复杂、热损大、耗电多、成本高回收率低等问题;目前主要有壳牌ICP技术和Electrofrac TM技术。
辐射加热是利用微波发生器发射出的微波来加热油页岩;优点是传热快、选择性加热、容易自动控制、采油率高;不足是成本较高,技术难度大;目前主要有LLNL的射频技术和Raytheon公司的RF/CF技术。
对流加热是利用高温烃类气体对流加热油页岩,优点是岩层空隙不易闭合,油气回收率高;不足是效率低、成本高、规模小,难以大面积实施和缺乏市场竞争能力;主要有雪弗龙的CRUSH技术,美国公司的CCR技术、Superheated Air和IVE技术。
中国专利CN201310141426.4,一种稠油油层蒸汽加热装置与方法;该装置由储油罐、油泵和燃烧器构成,燃烧器与压气机连通;通过燃焰加热管在油井中设置的方法,解决稠油油层燃焰加热的技术问题。
中国专利CN201520114231.5,一种井内油页岩燃烧加热系统;该系统能实现50-800℃的加热范围,它包括地面监测与控制系统、井内燃烧与尾气逆流换热系统、外加流体注入管和外部套管。本系统可以作为加热体对井下地层进行直接加热,也可渗透传热。
针对目前井内油页岩层原位开采流体加热技术存在热量利用率低,加热效率低等问题。本发明人提出了一种地下燃烧对流加热的方法,该方法热量利用率高、易于控制,进一步推动了油页岩原位裂解加热技术。但由于地下环境复杂,存在高压下点火难,燃烧不稳定的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决油页岩原位裂解加热,地下环境复杂,高温高压气体燃烧点火难,燃烧不稳定的问题,而提供一种高温高压气体燃烧器。
高温高压气体燃烧器,它包括:电点火枪1、助燃气体管2、燃气管3、燃气混合室4、燃烧室5和喷火嘴6;
所述的燃气混合室4和燃烧室5之间设有隔41,隔41设有通孔42;
所述的喷火嘴6设在燃烧室5下方;热电偶(7)设在喷火嘴(6)上
所述的助燃气体管2设在燃气混合室4中心位置,电点火枪1设在助燃气体管2内,穿过助燃气体管2进入燃气混合室4下部;燃气管进口31设在燃气混合室4壁上;
所述的燃气混合室4还设有气体分布器43,气体分布器43为锥形;固定燃气混合室4的壁上,气体分布器43外侧;
所述的高温高压气体燃烧器包括两个热电偶7,另一个设在燃气混合室4的壁内;
所述的高温高压气体燃烧器还设有调解装置,所述的调解装置是根据热电偶7发出的信号调整助燃气体和可燃气体的压力,以平衡燃气混合室4的温度;当燃气混合室4的温度突然降低时启动电点火枪1点火;
所述的高温高压气体燃烧器还设有风套,所述的高温高压气体燃烧器设在风套内,风套内通热传递介质。
所述的助燃气体管进口21设在燃气混合室4顶部;气体分布器43设在燃气混合室4下部,气体分布器43为倒锥形,其底部固定在隔41上;
所述的助燃气体管2设在燃气混合室4中心位置,进入燃气混合室4下部,助燃气体管进口21在电点火枪喷火头之上;
所述的气体分布器43设在燃气混合室4上部,气体分布器43为锥形,其顶部固定在燃气混合室的盖44上,其底部固定在燃气混合室4的壁上;
所述的助燃气体管2和燃气管3的截面积之和大于通孔42截面积;
所述的助燃气体管2末端及助燃气体管进口21设有与电点火枪1紧密接触的若个紧密接触部23,紧密接触部23分成若个助燃气体管进口21;紧密接触部23外侧设有若干个凹型沟槽22;
所述的紧密接触部23和凹型沟槽22均为1-4个;
所述的紧密接触部23和凹型沟槽22均为3个。
本发明提供了高温高压气体燃烧器,它包括:电点火枪1、助燃气体管2、燃气管3、燃气混合室4、燃烧室5和喷火嘴6;所述的燃气混合室4和燃烧室5之间设有隔41,隔41设有通孔42;所述的喷火嘴6设在燃烧室5下方;所述的助燃气体管2设在燃气混合室4中心位置,电点火枪1设在助燃气体管2内,穿过助燃气体管2进入燃气混合室4下部;燃气管进口31设在燃气混合室4壁上;所述的助燃气体管2末端及助燃气体管进口21设有与电点火枪1紧密接触的若个紧密接触部23,紧密接触部23分成若个助燃气体管进口21;紧密接触部23外侧设有若干个凹型沟槽22;
助燃气体管2和套风管10加压供气,压力稳定后,起动电点火枪11,燃气管3供气,燃气经气体分布器43分布进入燃气混合室4,流速放缓,助燃气体管2的末端为2-4个助燃气体管进口21,形成流速高的2-4个气流束,气流束的之间,特别是电点火枪11的点火头前形成负压区,燃气从凹型沟槽22中进入气流束之间的负压区,与助燃气体混合,气流束周围同时也形成负压区,与燃气混合室4的燃气混合,内外混合充分,电点火枪11点燃充分混合的气体,经通孔42进入燃烧室5燃烧,从喷火嘴6喷出,加热井套套风,喷出的套风,带走热量,混合后形成高温高压烟气;燃气混合室4截面积和体积都大,燃气流速慢,在燃气混合室4内停留时间长,燃烧器燃烧后加热了燃气,燃烧稳定。助燃气体在助燃气体管2直接输出,燃气混合室4内停留时间短,助燃气体管2末端形成的气流束流速高,散热快,温度低,电点火枪11从助燃气体管2内通过,电点火枪11的点火头被气流束包围,保护了点火枪11。延长了电点火枪11使用寿命,在热电偶平衡下,在熄火时能自动点火。解决了高压下点火难的问题,保证了高温高压燃烧器稳定运行。
附图说明
图1为高压气体燃烧器的剖示示意图;
图2为油页岩层高压气体燃烧器又一实施例的剖示示意图;
图3为A-A面放大的剖示示意图。
具体实施方式
实施例1高温高压气体燃烧器
请参见图1-3,高温高压气体燃烧器,它包括:电点火枪1、助燃气体管2、燃气管3、燃气混合室4、燃烧室5、喷火嘴6和热电偶7;
所述的燃气混合室4和燃烧室5之间设有隔41,隔41设有通孔42;
所述的喷火嘴6设在燃烧室5下方;
所述的燃气混合室4还设有气体分布器43、助燃气体管进口21设在燃气混合室4顶部中心位置,气体分布器43设在燃气混合室4下部,气体分布器43为倒锥形,设有通气分布孔431,其底部固定在隔41上,其顶部固定在燃气混合室4的壁上,燃气管进口31设在燃气混合室4壁上,气体分布器43外侧;
电点火枪1设在助燃气体管2内,穿过助燃气体管2进入燃气混合室4下部, 气体分布器43内;
所述的热电偶7设在燃气混合室4的壁内。
实施例2高温高压气体燃烧器
请参见图1-3,高温高压气体燃烧器,它包括:电点火枪1、助燃气体管2、燃气管3、燃气混合室4、燃烧室5、喷火嘴6和热电偶7;
所述的燃气混合室4、燃烧室5设有隔41,隔41设有通孔42;
所述的喷火嘴6设在燃烧室5下方;
所述的燃气混合室4还设有气体分布器43、气体分布器43设在燃气混合室4上部,气体分布器43为锥形,其顶部固定在燃气混合室的盖44上,其底部固定在燃气混合室4的壁上;
所述的燃气管进口31设在燃气混合室4壁上,气体分布器43外侧;
助燃气体管2设在燃气混合室4中心位置,进入燃气混合室4下部,助燃气体管进口21在电点火枪喷火头之上。
电点火枪1穿过助燃气体管2进入燃气混合室4下部, 助燃气体管2末端及助燃气体管进口21设有与电点火枪1紧密接触的若个紧密接触部23,紧密接触部23分成若个助燃气体管进口21;紧密接触部23外侧设有凹型沟槽22;
紧密接触部23和凹型沟槽22均为1-4个。
所述的助燃气体管2和燃气管3的截面积之和大于通孔42截面积;
所述的热电偶7设在燃气混合室4的壁内。
所述的高温高压气体燃烧器还设有风套,所述的高温高压气体燃烧器设在风套内,风套内通热传递介质。
使用时,助燃气体管2和套风管10加压供气,压力稳定后,起动电点火枪11,燃气管3供气,燃气经气体分布器43分布进入燃气混合室4,流速放缓,助燃气体管2的末端为2-4个助燃气体管进口21,形成流速高的2-4个气流束,气流束的之间,特别是电点火枪11的点火头前形成负压区,燃气从凹型沟槽22中进入气流束之间的负压区,与助燃气体混合,气流束周围同时也形成负压区,与燃气混合室4的燃气混合,内外混合充分,电点火枪11点燃充分混合的气体,解决了高压下点火难的问题,经通孔42进入燃烧室5燃烧,从喷火嘴6喷出,加热井套套风,喷出的套风,带走热量,混合后形成高温高压烟气;燃气混合室4截面积和体积都大,燃气流速慢,在燃气混合室4内停留时间长,燃烧器燃烧后加热了燃气,燃烧稳定。助燃气体在助燃气体管2直接输出,燃气混合室4内停留时间短,助燃气体管2末端形成的气流束流速高,散热快,温度低,电点火枪11从助燃气体管2内通过,电点火枪11的点火头被气流束包围,保护了点火枪11。延长了电点火枪11使用寿命,在热电偶平衡下,在熄火时能自动点火。保证了高温高压烟气燃烧器稳定运行。
Claims (10)
1.高温高压气体燃烧器,它包括:电点火枪(1)、助燃气体管(2)、燃气管(3)、燃气混合室(4)、燃烧室(5)、喷火嘴(6)和热电偶(7);
所述的燃气混合室(4)和燃烧室(5)之间设有隔(41),隔(41)设有通孔(42);
喷火嘴(6)设在燃烧室(5)下方;热电偶(7)设在喷火嘴(6)上;
助燃气体管(2)设在燃气混合室(4)中心位置,电点火枪(1)设在助燃气体管(2)内,穿过助燃气体管(2)进入燃气混合室(4)下部;燃气管进口(31)设在燃气混合室(4)壁上,气体分布器(43)外侧。
2.根据权利要求1所述的高温高压气体燃烧器,其特征在于:所述的燃气混合室(4)还设有气体分布器(43),气体分布器(43)为锥形,设有通气分布孔(431);固定燃气混合室(4)的壁上。
3.根据权利要求2所述的高温高压气体燃烧器,其特征在于:两个热电偶(7),另一个设在燃气混合室(4)的壁内。
4.根据权利要求3所述的高温高压气体燃烧器,其特征在于:还设有调解装置,所述的调解装置是根据热电偶(7)发出的信号调整助燃气体和可燃气体的压力,以平衡燃气混合室(4)的温度;当燃气混合室(4)的温度突然降低时启动电点火枪(1)点火。
5.根据权利要求4所述的高温高压气体燃烧器,其特征在于:还设有风套,所述的高温高压气体燃烧器设在风套内,风套内通热传递介质。
6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的高温高压气体燃烧器,其特征在于:助燃气体管进口(21)设在燃气混合室(4)顶部;气体分布器(43)设在燃气混合室(4)下部,气体分布器(43)为倒锥形,其底部固定在隔(41)上。
7.根据权利要求1、2、3、4或5所述的高温高压气体燃烧器,其特征在于:助燃气体管(2)设在燃气混合室(4)中心位置,进入燃气混合室(4)下部,助燃气体管进口(21)在电点火枪喷火头之上。
8.根据权利要求7所述的高温高压气体燃烧器,其特征在于:气体分布器(43)设在燃气混合室(4)上部,气体分布器(43)为锥形,其顶部固定在燃气混合室的盖(44)上,其底部固定在燃气混合室(4)的壁上。
9.根据权利要求8所述的高温高压气体燃烧器,其特征在于:助燃气体管(2)末端及助燃气体管进口(21)设有与电点火枪(1)紧密接触的若个紧密接触部(23),紧密接触部(23)分成若个助燃气体管进口(21);紧密接触部(23)外侧设有若干个凹型沟槽(22)。
10.根据权利要求9所述的高温高压气体燃烧器,其特征在于:紧密接触部(23)和凹型沟槽(22)均为3个。
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CN108006639A (zh) * | 2017-12-30 | 2018-05-08 | 赵金岷 | 高温高压气体燃烧器 |
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2017
- 2017-12-30 CN CN201721907744.7U patent/CN207936075U/zh active Active
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CN108006639A (zh) * | 2017-12-30 | 2018-05-08 | 赵金岷 | 高温高压气体燃烧器 |
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