[发明专利]一种高压燃烧注汽锅炉

说明书

一种高压燃烧注汽锅炉，包括壳体、燃烧室和冷却室。壳体环绕着设置在燃烧室和冷却室外部。壳体和燃烧室及冷却室之间设置有水冷夹层。燃烧室与冷却室之间设置有过渡段连通。冷却室前部的水冷夹层设置喷水孔，往冷却室喷冷却水。燃烧室燃烧生成的高温高压烟气进入冷却室，冷却水被高温高压烟气加热生成高压蒸汽，形成用于采集稠油的蒸汽烟气混合物，从冷却室末端的排烟通道排出。过渡段也可以设置喷水孔，喷入冷却水。壳体与冷却室之间还设置有耐腐蚀材料层，位于冷却室中后部，防止蒸汽烟气混合物腐蚀。本发明具有结构简单、体积较小和能量利用率高的特点。

技术领域

本发明涉及一种高压燃烧注汽锅炉，尤其涉及一种燃油或燃气的注汽锅炉，属于油田设备技术领域。

背景技术

稠油是一种非常重要的石油资源，具有丰富的储量。稠油粘度较大，流动困难，因此难以开采。目前，注汽热采是最常见的开采稠油的技术，高温高压的蒸汽可通过注汽锅炉来产生。虽然注汽锅炉的技术较为成熟，但仍然存在以下三点缺点。一是注汽锅炉的体积较大，流程较为复杂；二是注汽锅炉烟气中的热量无法全部回收，造成了较大的热损失；三是注汽锅炉的烟气排放会污染环境，若加装烟气处理装置，则直接增加了运行和维护的成本。本发明针对上述三个问题进行了改进，装置结构紧凑，既提高了热效率，也降低了污染排放水平。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高压燃烧注汽锅炉，解决注汽锅炉体积较大、热效率较低和污染物排放水平较高的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种高压燃烧注汽锅炉，包括壳体、燃烧室和冷却室，所述壳体环绕着设置在所述燃烧室和所述冷却室外部；所述壳体与所述燃烧室之间设置有第一水冷夹层，所述第一水冷夹层贴着所述壳体内壁设置，且所述燃烧室由所述第一水冷夹层内壁环绕而成；所述燃烧室入口设置有燃烧器；按照烟风总体流动方向为前后，所述燃烧室设置在所述冷却室之前，且所述燃烧室与所述冷却室之间设置有过渡段连通，所述壳体与所述冷却室之间设置有第二水冷夹层，所述第二水冷夹层设置有若干个喷水孔，所述喷水孔朝向所述冷却室喷射，使得所述第二水冷夹层内的冷却水喷入所述冷却室；所述冷却室末端设置有排烟通道，所述排烟通道设置在与所述过渡段相对的一端。

上述技术方案中，所述燃烧室与所述冷却室为水平并列布置或上下布置，且所述燃烧室与所述冷却室之间设置有过渡段连通。

作为改进的一种技术方案，所述过渡段设置有冷却水喷孔，往过渡段喷入冷却水。

上述技术方案中，所述燃烧室设置有燃尽风喷口。

上述技术方案中，所述燃尽风喷口沿所述燃烧室周向均匀设置若干个。

作为改进的一种技术方案，所述壳体与所述冷却室之间还设置有耐腐蚀材料层，所述耐腐蚀材料层和所述第二水冷夹层分别设置在所述壳体和所述冷却室之间，所述第二水冷夹层设置在靠近所述过渡段的冷却室前部，所述耐腐蚀材料层设置在远离所述过渡段的冷却室中后部。

上述技术方案中，所述第一水冷夹层与所述第二水冷夹层连通。

上述技术方案中，所述燃烧器使用的燃料包括天然气、液化气、煤油、柴油或重油，所述燃烧器使用的氧化剂包括空气、纯氧或纯氧与CO₂和/或N₂的混合物。

上述技术方案中，所述燃烧室处于高压燃烧状态，压力为5MPa～25MPa。

上述技术方案中，所述第一水冷夹层和第二水冷夹层结构包括水冷夹套、盘管式膜式水冷壁或垂直水冷壁。