[发明专利]海上稠油平台多头自调节油气混燃装置

摘要

本发明提供了一种多头自调节油气混燃装置，为海上稠油平台蒸汽发生装置提供热源。燃料供应器依据鼠笼式高压喷嘴和输油气管汇实现燃油雾化、燃气高速喷射和高压送风；多混燃头及其四个扩压混燃腔室实现油气双燃料混燃和燃料热能高效转化；内外双层旋向相反的螺旋燃烧片结合增压室的共同作用产生螺旋式短火焰且火焰分布均匀，同时外螺旋燃烧片可自动调整角度保证短火焰方向和长度的自行调节；油气混燃控制系统保证油气能够任意比例混合，变频式送风系统可以依据燃料供给量自动调整高压风量；轴流式驱灰器实现烟灰自清洁作用，而多分支喷淋器自冲洗后的吹扫作业完成烟灰的双重清洗；整套混燃器的结构紧凑且易于拆装和维护。

主权项

一种海上稠油平台多头自调节油气混燃装置，其特征在于：一混燃器本体；所述混燃器本体由里而外依次布置轴流式驱灰器与混燃头和燃料供应器，且在混燃头上部布置多分支喷淋器，采用立式容器的形式，排污管与吹风管外侧的主罐体腔壁上沿圆周方向均匀布置3个圆形孔眼，孔眼的轴线与混燃器本体的中心线间呈15°；一燃料供应器；所述燃料供应器通过燃料盘将燃油供应系统、燃气供应系统和送风系统集于一体，燃气喷嘴、空气喷嘴和燃油支喷嘴依次呈鼠笼式排列且其轴线均与燃油主喷嘴的轴线相平行；合格原油流经输油总管并由多路阀统一分配给各输油支管，燃油喷嘴实现高压燃油雾化，分为燃油主喷嘴和燃油支喷嘴且其结构相同，中间的流道由下而上依次为圆锥面、柱面和倒圆锥面，下锥面内沿锥面螺旋布置旋流齿，旋流齿轴向间距和旋流齿宽不断缩小；伴生气或空气经输气总管并由分气路由均匀配送给各输气支管，燃气喷嘴和空气喷嘴中间的流道均分为主气道和支气道，支气道由圆形柱面和喇叭口形锥面相结合，燃气或空气经主气道换向进入支气道柱面稳流后由喇叭口形锥面喷出；燃气喷嘴实现高压燃气的高速喷射并与雾化后的细油滴充分混合，每个燃气喷嘴结构相同且均包括呈180°对称布置的两个支气道，空气喷嘴实现高压送风，每个空气喷嘴均设有两层排列的支气道；一混燃头；三个所述混燃头分别与燃料供应器联接好后沿混燃器本体的主罐体腔壁均匀布置，同时混燃头轴线与混燃器本体的中心线间呈15°，混燃头由下而上依次分为油气预混室、混燃室、喉燃室和增压室四个扩压混燃腔室，燃料热能转化率高；混燃头本体采用类“蜂窝”的柱体，中央加工有与燃油主喷嘴相配合的变截面主流道而四周则均匀布置与燃油支喷嘴相配合的鼠笼式变截面支流道；内混燃喷头的内壁和外壁与外混燃喷头的内壁共同构成油气混燃后火焰的增压室，内混燃喷头采用变截面厚壁筒体，外壁上加工有沿圆周方向均匀布置的螺旋形凹槽，外混燃喷头采用薄壁筒体，整体呈现喇叭口状；内外螺旋燃烧片结合增压室的减速增压共同作用产生螺旋式短火焰，且内外旋向相反的燃烧片使火焰轴向力相互抵消以保证形成的火焰分布均匀，同时外螺旋燃烧片可以自动调整角度以此保证所形成短火焰的方向和长度可自调节；内外螺旋燃烧片均采用螺旋形燃烧片，螺旋线法面端面均呈现扇形；一油气混燃控制系统；所述油气混燃控制系统通过监测输气管汇的进燃气量经三向转换阀自动控制输油管汇的进燃油量，实现油气任意比例的混合；油气混燃控制系统保证混燃头优先使用燃气作为其燃料，且通过监测混燃器本体内的温度，自动控制进油气量和送风量；一轴流式驱灰器；所述轴流式驱灰器依据供给燃料混燃后的烟气状况调整伺服电动机的转速，控制驱灰量，它包含三片驱灰叶片并沿圆周方向均匀布置，且分别与每个混燃头相对应；驱灰叶片的轮廓线为沿驱灰轴外环面展开的螺旋线，垂直于轮廓线的法面端面的高度沿轮廓线由下而上从零开始逐渐升高，而法面端面的宽度沿轮廓线由下而上不断变窄，并在最顶端收缩成一条直线；驱灰轴采用锥体和阶梯轴相结合的构造，并与电机同轴布置；一多分支喷淋器；所述多分支喷淋器主干管的数量等于混燃头数，并以混燃器本体的轴线为中心星形布置，每个主干管外端的分支管两两相互垂直放置，其中心的分支管供所有主干管公用，分支管垂直段的环壁上均匀排列四列喷淋嘴，底端垂直布置有一个喷淋嘴；一变频式送风系统；所述变频式送风系统完成烟灰自冲洗后的吹扫作业，实现烟灰的双重清洗，变频式送风机通过变频器的调频来改变送风机的转速，进而调整送风机的送风量；送风管的数量等于送风管汇的输气总管数，吹风管包括主干段、Y形接头和支干段。