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[發(fā)明專利]無(wú)噴嘴式多孔介質(zhì)燃燒裝置及燃油燃燒方法在審

專利信息
申請(qǐng)?zhí)枺?/td> 201510427396.2 申請(qǐng)日: 2015-07-20
公開(kāi)(公告)號(hào): CN105135428A 公開(kāi)(公告)日: 2015-12-09
發(fā)明(設(shè)計(jì))人: 劉宏升;史俊瑞;孔庚 申請(qǐng)(專利權(quán))人: 中國(guó)石油天然氣股份有限公司;大連理工大學(xué)
主分類(lèi)號(hào): F23D11/00 分類(lèi)號(hào): F23D11/00;F23D11/36;F23D11/44
代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127 代理人: 李景輝
地址: 100007 *** 國(guó)省代碼: 北京;11
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摘要:
搜索關(guān)鍵詞: 噴嘴式 多孔 介質(zhì) 燃燒 裝置 燃油 方法
【說(shuō)明書(shū)】:

技術(shù)領(lǐng)域

發(fā)明涉及燃燒領(lǐng)域,尤其指一種能實(shí)現(xiàn)稠油等低品質(zhì)燃油高效、清潔燃燒的無(wú)噴嘴式多孔介質(zhì)燃燒裝置及燃油燃燒方法。

背景技術(shù)

石油作為一種重要的非再生性戰(zhàn)略資源,對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有特殊的意義。面對(duì)我國(guó)嚴(yán)峻的石油供應(yīng)短缺形勢(shì),在加緊開(kāi)展新油田勘測(cè)的同時(shí),提高開(kāi)采后期油田的產(chǎn)量、并實(shí)現(xiàn)低品質(zhì)燃油(如稠油)的高效率利用具有重要意義。

近年來(lái),火燒油層作為開(kāi)采稠油的一種熱采工藝受到越來(lái)越多的重視。火燒油層是利用油藏中極小一部分原油就地燃燒的生成熱作為熱源,利用多種驅(qū)動(dòng)綜合作用提高采收率的熱力采油法。該技術(shù)具有采收率高、熱效高、適用范圍廣的特點(diǎn)。地下油層的稠油分布在具有大量孔隙的砂石巖中,該結(jié)構(gòu)可看作是顆粒隨機(jī)分布的多孔介質(zhì)結(jié)構(gòu)。因此,火燒油層是涉及高粘度稠油在巖石孔隙型多孔介質(zhì)內(nèi)點(diǎn)火和穩(wěn)定燃燒的復(fù)雜問(wèn)題,火燒油層的驅(qū)油效果與原油性質(zhì),空氣通風(fēng)量、點(diǎn)火溫度等多個(gè)因素有關(guān),同時(shí)由于受地質(zhì)結(jié)構(gòu)的特殊性、現(xiàn)場(chǎng)操作困難,加上油藏淹水等因素的限制,火燒油層工藝目前尚未得到普遍認(rèn)同和應(yīng)用,相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究也很少。

而對(duì)于已開(kāi)采出的稠油,由于粘度大、雜質(zhì)多等原因,存在燃燒效率低、污染物排放量高等缺陷,嚴(yán)重阻礙了其推廣應(yīng)用,也造成了能源的極大浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種無(wú)噴嘴式多孔介質(zhì)燃燒裝置及燃油燃燒方法,其能實(shí)現(xiàn)稠油等低品質(zhì)燃油的高效、清潔燃燒。

為達(dá)到上述目的,本發(fā)明提出一種無(wú)噴嘴式多孔介質(zhì)燃燒裝置,所述無(wú)噴嘴式多孔介質(zhì)燃燒裝置包括:用于容置燃油的油箱;燃燒部,包括:預(yù)蒸發(fā)區(qū),所述預(yù)蒸發(fā)區(qū)內(nèi)填充有第一多孔介質(zhì),所述預(yù)蒸發(fā)區(qū)設(shè)有燃油入口和一次風(fēng)入口;燃燒區(qū),與所述預(yù)蒸發(fā)區(qū)連通,所述燃燒區(qū)內(nèi)填充有第二多孔介質(zhì),所述燃燒區(qū)靠近所述預(yù)蒸發(fā)區(qū)的一端設(shè)有點(diǎn)火器和燃?xì)馊肟冢鋈紵齾^(qū)遠(yuǎn)離所述預(yù)蒸發(fā)區(qū)的一端設(shè)有第一出口;用于驅(qū)動(dòng)所述燃油進(jìn)入所述燃油入口的驅(qū)動(dòng)泵。

如上所述的無(wú)噴嘴式多孔介質(zhì)燃燒裝置,其中,所述預(yù)蒸發(fā)區(qū)還設(shè)有第二出口,所述第二出口外接一換熱管,所述換熱管延伸至所述油箱內(nèi)。

如上所述的無(wú)噴嘴式多孔介質(zhì)燃燒裝置,其中,所述燃燒區(qū)還設(shè)有二次風(fēng)入口,所述二次風(fēng)入口與所述燃?xì)馊肟谙噜彙?/p>

如上所述的無(wú)噴嘴式多孔介質(zhì)燃燒裝置,其中,所述二次風(fēng)入口與一環(huán)繞在所述燃燒區(qū)外側(cè)的環(huán)形預(yù)熱通道連通。

如上所述的無(wú)噴嘴式多孔介質(zhì)燃燒裝置,其中,所述燃燒區(qū)內(nèi)還設(shè)有防爆層,所述防爆層位于所述第二多孔介質(zhì)與所述第一出口之間。

如上所述的無(wú)噴嘴式多孔介質(zhì)燃燒裝置,其中,所述一次風(fēng)入口為多個(gè),且每個(gè)所述一次風(fēng)入口周?chē)h(huán)繞有多個(gè)所述燃油入口。

如上所述的無(wú)噴嘴式多孔介質(zhì)燃燒裝置,其中,所述第一多孔介質(zhì)為泡沫陶瓷。

如上所述的無(wú)噴嘴式多孔介質(zhì)燃燒裝置,其中,所述第二多孔介質(zhì)為陶瓷堆積型多孔介質(zhì),所述第二多孔介質(zhì)的孔隙率自靠近所述預(yù)蒸發(fā)區(qū)的一端至靠近所述第一出口的一端逐漸增大。

如上所述的無(wú)噴嘴式多孔介質(zhì)燃燒裝置,其中,所述燃油為稠油。

如上所述的無(wú)噴嘴式多孔介質(zhì)燃燒裝置,其中,所述燃燒部還包括殼體,所述殼體具有內(nèi)腔,所述內(nèi)腔的左側(cè)區(qū)域填充所述第一多孔介質(zhì)形成所述預(yù)蒸發(fā)區(qū),所述內(nèi)腔的右側(cè)區(qū)域填充所述第二多孔介質(zhì)形成所述燃燒區(qū)。

如上所述的無(wú)噴嘴式多孔介質(zhì)燃燒裝置,其中,所述第一多孔介質(zhì)通過(guò)預(yù)熱和蓄熱使所述燃油汽化,所述燃油在所述第二多孔介質(zhì)內(nèi)燃燒產(chǎn)生的熱量通過(guò)熱回流進(jìn)一步預(yù)熱所述第一多孔介質(zhì)。

本發(fā)明還提出一種燃油燃燒方法,其中,所述燃油燃燒方法采用如上所述的無(wú)噴嘴式多孔介質(zhì)燃燒裝置,所述燃油燃燒方法包括以下步驟:

步驟S1:預(yù)混合燃燒:將由燃?xì)夂涂諝饨M成的預(yù)混合燃?xì)馔ㄟ^(guò)所述燃?xì)馊肟谧⑷胨鋈紵齾^(qū),采用所述點(diǎn)火器點(diǎn)燃所述預(yù)混合燃?xì)猓鲱A(yù)混合燃?xì)馊紵a(chǎn)生的熱量對(duì)所述第一多孔介質(zhì)和所述第二多孔介質(zhì)預(yù)熱;

步驟S2:然后啟動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)泵,同時(shí)通過(guò)所述一次風(fēng)入口向所述預(yù)蒸發(fā)區(qū)內(nèi)注入一次風(fēng),所述燃油由所述燃油入口進(jìn)入所述預(yù)蒸發(fā)區(qū),并在所述預(yù)蒸發(fā)區(qū)內(nèi)汽化,汽化后的所述燃油進(jìn)入所述燃燒區(qū)內(nèi)被點(diǎn)燃;

步驟S3:在所述燃燒區(qū)內(nèi)的燃油燃燒穩(wěn)定后,關(guān)閉所述燃?xì)馊肟冢鋈加腿紵a(chǎn)生的氣體經(jīng)所述第一出口排出對(duì)外供熱。

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