专利名称：超稠油转杯雾化燃烧的方法
技术领域：
本发明涉及一种用转杯式替代传统的压力式雾化燃烧超稠油的方法。
2、技术方案本发明是通过以下技术方案加以实现的一种超稠油转杯雾化燃烧的方法，其特征在于该方法是将地下超稠油从油井中抽出，经过滤、脱水等初步处理后，直接输送到储油罐中进行加热，经泵打入转杯式燃烧器的供油系统，加热使超稠油达到雾化粘度；转杯燃烧器前供油压力运行在5～10bar；转杯燃烧器将超稠油高速离心旋转雾化，进入到锅炉本体中进行燃烧，产生热能。
普通转杯燃烧器通过提高供油压力解决汽化；减小流油面积，使其达到额定功率，即压力运行在6.5～7.5bar范围，将转杯燃烧器的通油口面积减小1/3～2/3，供油温度达到130～160℃。
普通转杯燃烧器通过提高供油压力解决汽化；减小流油面积，使其达到额定功率，即压力运行在6.5～7.5bar范围，将转杯燃烧器的通油口面积减小1/2，供油温度运行在145℃左右。
3、优点及效果本方式为直接将超稠油加热后，通过减小流油面积及提高供油压力的转杯式燃烧器使超稠油高速离心旋转雾化燃烧产生热能。本发明的特点(1)雾化效果好，燃烧充分，火焰稳定且形状好，不受锅炉输出蒸汽压力的影响；排烟温度极低，低噪音，尾气环保无污染；优点排烟温度低，燃烧充分，高效节能，降低噪音。
压力式燃烧排烟温度为很高，而转杯式为较低，排烟温度降低很多，燃烧充分无污染，同比节能5％～10％，火焰明亮，而且由于风机在室外，有效的减少室内噪音。(2)超稠油无需乳化或混油而直接转杯雾化燃烧；优点节省大量的乳化剂或稀油，无需稀释过程和雾化蒸汽(省去图1中12雾化蒸汽)，节能显著。(3)可连续运行；优点连续生产不停炉，节能增效。避免了蒸汽辅助压力雾化燃烧器定期(一般一个月)停炉后的喷嘴清洗、更换的弊端，提高了锅炉的利用率，节省大量能源、工时、人力，大大提高经济效益，提高生产力。(4)可双燃料燃烧；
优点转杯式燃烧不仅可燃超稠油、重油等相似燃料，若需改燃气，只需在该机上简单加装一气环(原机留有空位)即可实现双燃料功能。(5)占地面积小、燃烧调节范围宽；优点转杯式燃烧机占用室内有效空间的面积仅为压力式的1/5左右，且燃烧调节比为1∶10，可根据不同锅炉负荷调整燃烧机的出力，达到最佳燃烧效果，亦可节省大量能源，又由于转杯式的火焰直径可加大、长度可缩短，可使锅炉设计直径加大而长度减小，制造出顶吹式或底吹式锅炉，大大减小燃烧机所占的空间比例(如降低设备高度，缩小占地面积等)，此特点特别适用于海上钻井平台的推广应用。(6)检修方便、快捷；优点转杯式燃烧机的转杯可旋转拆卸，旋开后即能直观地进行检修、清理。不必再像压力式燃烧机还需停炉冷却后钻入炉膛内观察、清理喷嘴等设备，极大地简化了日常的检修、清理过程。
四
附图1为背景技术的蒸汽辅助压力式雾化燃烧方式；附图2为本发明的主要结构示意图；附图3为附图2中圆圈部分的放大的结构示意图；附图4为本发明经改造后的转杯燃烧器流量与油温关系简图。
图1中的标注1为超稠油储油罐，2为地下超稠油，3为乳化厂，4为乳化剂，5为乳化装置，6为乳化油，7为泵站，8为加热器，9为加热蒸汽，10为压力式燃烧器，11为燃气(点火)，12为雾化蒸汽，13为部分蒸汽，14为供油系统，15为锅炉本体，16为蒸汽出口，17为进水口，18为蒸汽(生产用)，19为压力式火焰，20为焰筒，21为隔离墙，22为观火镜，23为地表面。
转杯式燃烧机一般应用于燃烧重油的供暖或生产设备，而本发明首次提出了用转杯式燃烧机直接转杯雾化燃烧超稠油应用的技术方案，由于首次采用了这种方法，使超稠油这些低成本的燃料能够得到充分地燃烧，并且在环保方面解决了以往压力式燃烧不充分，污染严重等不能解决的问题，具有极大地经济效益和社会效益，市场潜力巨大。
在附图2中，地下超稠油2从油井中抽出，经过滤器、脱水、输送到储油罐1，由泵站7输送到加热器8中，不需要经过乳化成混配油过程，直接经过转杯式燃烧器26的供油系统25进入到锅炉本体15中。图1中以往的压力式雾化燃烧方式为超稠油经乳化成混配油后从压力式燃烧器10进入到锅炉本体15中时，为一个喷嘴将油用高压雾化，燃烧不充分，锅炉本体15中的火焰直径小而长且不可调；而图2中由转杯式燃烧器26直接将超稠油由转杯高速旋转离心雾化，在锅炉本体15中形成扇面锥形，能充分地燃烧，不污染环境，火焰直径大且短，出来的蒸汽18用于生产，为减少室内噪声污染，在转杯式燃烧器26与锅炉本体15之间，通过地下风道29连接装有消音罩30的鼓风机31。
图2和图3中的标注为1为储油罐，2为地下超稠油，7为泵站，8为加热器，9为部分加热蒸汽，11为燃气(点火)，15为锅炉本体，16为蒸汽出口，17为进水口，18为蒸汽(生产用)，20为焰筒，21为隔离墙，22为观火镜，23为地表面，24为气体燃料(备用)，25为供油系统，26为转杯燃烧器，27为油分配器，28为转杯燃烧器火焰，29为地下风道，30为消音罩，31为鼓风机，32为皮带，33为进风口，34为风箱，35为转杯。
一般转杯雾化燃烧器是不能直接应用于以上过程的，必须经过技术改造后，才能适用于燃烧超稠油，具体说明如下1、一般转杯燃烧器要求(1)、燃油粘度45mm2/s(2)、燃油供给压力1-4bar该油要达到一般转杯燃烧器所要求的粘度，在供油压力1-4bar条件下，油中的水份及轻质成份会产生汽化，使点火困难，流量不稳定，从而造成不能正常运行。如果降低油温可减少汽化，但不能达到雾化粘度。
为解决上述问题，需将普通转杯燃烧器的油分配器27通油口减小，将供油压力提高，方可使转杯燃烧器在超稠油燃烧时能良好运行并达到最佳出力状态。
将一般转杯燃烧器的供油压力运行在5～10bar，通油口面积减小1/3～2/3，使转杯燃烧器达到其额定输出功率，供油温度运行在130～160℃，达到雾化粘度，使燃烧稳定。
实践证明，将图2中27处的油分配器的通油口面积减小1/2，将25处的油压运行在7bar左右，油温运行在145℃左右，超稠油粘度基本达到要求，汽化得到控制，油量稳定，燃烧良好。
权利要求
1.一种超稠油转杯雾化燃烧的方法，其特征在于该方法是将地下超稠油从油井中抽出，经过滤、脱水等初步处理后，直接输送到储油罐中进行加热，经泵打入转杯式燃烧器的供油系统，加热使超稠油达到雾化粘度；转杯燃烧器前供油压力运行在5～10bar；转杯燃烧器将超稠油高速离心旋转雾化，进入到锅炉本体中进行燃烧，产生热能。
2.根据权利要求1所述的一种超稠油转杯雾化燃烧的方法，其特征在于普通转杯燃烧器通过提高供油压力解决汽化；减小流油面积，使其达到额定功率，即压力运行在6.5～7.5bar范围，将转杯燃烧器的通油口面积减小1/3～2/3，供油温度达到130～160℃。
3.根据权利要求1所述的一种超稠油转杯雾化燃烧的方法，其特征在于普通转杯燃烧器通过提高供油压力解决汽化；减小流油面积，使其达到额定功率，即压力运行在6.5～7.5bar范围，将转杯燃烧器的通油口面积减小1/2，供油温度运行在145℃。
全文摘要
本发明涉及一种用转杯式替代压力式雾化燃烧的方法。其特征是将地下超稠油从油井中抽出，经初步处理后，直接输送到储油罐中加热，进入转杯式燃烧器的供油系统，再通过减小流油面积且提高供油压力，使转杯燃烧器达到其额定功率，转杯式燃烧器将超稠油高速离心旋转雾化，进入到锅炉本体中进行燃烧，产生热能。本发明的目的是解决超稠油用压力式雾化的燃烧方法需先稀释(乳化、混油)成本高、燃烧不充分、需要蒸汽辅助雾化使能源严重浪费、污染环境、维修繁琐等方面存在的问题。本发明方法是以超稠油为燃料，超稠油无需乳化或混油直接转杯高速离心雾化，燃烧效果好，燃烧充分，排烟温度低，节能环保，可连续运行，可双燃料燃烧。
文档编号F23D11/44GK1462847SQ0313348
公开日2003年12月24日 申请日期2003年6月19日 优先权日2003年6月19日
发明者张守忠, 邱喜峰, 刘现国 申请人:张守忠