一种涡流直燃式蒸汽机系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种涡流直燃式蒸汽机系统，主要包括以下分系统：介质供应系统、含点火器的水蒸气发生器和测控系统，其中介质供应系统主要包括燃料供应系统、氧化剂供应系统、水供应系统和氮气供应系统。本实用新型专利技术的涡流直燃式蒸汽机系统是一种将燃料直接置于旋转的水流中燃烧的新型系统。由于火焰与水直接接触，因此能达至极高的传热系数，令此装置成为精密及高效的传热系统。涡流直燃式蒸汽机并无大气排放，燃烧所产生的所有烟气均连同蒸汽注入重油层。烟气不会凝结，会于产油层顶部积聚，为油层增压，并持续为产油提供表面催化。有大量证据证实连同蒸汽注入的烟气可带来正面效果。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种蒸汽机系统，尤其是涉及一种涡流直燃式蒸汽机系统。
技术介绍
全球经济的飞速发展，以庞大的能源供应为基础，石油资源已经在能源消费结构中占据着第一能源的地位。常规油气由于其可以以较低的成本高速开采，因此其勘探开发先于其他类型的石油，在此前的石油消费中占主导地位。但是随着2007年以来全球能源供给的紧张，常规油气储量的逐渐减少，其在世界能源消费结构中的份额将逐渐减小；相反，以重油(稠油)为代表的非常规油气的作用将越来越重要。重油是全球石油资源的重要组成部分，具有比常规石油资源高数倍的资源潜力，全球剩余石油资源中重油占70%以上。全球含重油盆地共有192个，原始地质储量为4484 X108 吨。全球常规石油和重油分布不均，具有“西稠东稀”、集中分布的特征，10个主要的含重油盆地储有全球绝大部分重油资源大约有69.3 %的可采重油(南美61.2%,北美8.1%)和约82%的可采天然沥青(北美81.6%)分布在西半球；约85%的轻质油储量分布在东半球。在西半球，重油和沥青资源显示出集中分布的特征，全球约90%的超重油分布在东委内瑞拉盆地的Orinoco重油带，储量达1809 X 108吨，约81 %的可采天然沥青分布在加拿大的艾伯塔省。中国重油资源丰富，预计待发现的重油资源约为226X 108吨，天然沥青资源的潜力更大，其分布受阿尔卑斯构造域和环太平洋构造域控制，主要分布于东部的渤海湾盆地和西部的准噶尔盆地。以辽河坳陷的储量最为丰富，其次是胜利油区、克拉玛依油区和南阳油区。从全球范围看，重油主要沿两个带展布:环太平洋带和阿尔卑斯带。在Klemme的9类盆地分类中，重油储量最丰富的盆地类型是大陆多旋回盆地。重油的这种集中分布的特征为未来的商业化规模开采提供了有利的资源基础。由于全球有接近2.6万亿桶重油及柏油蕴藏于地下2500英尺(800米)，而在此深度，蒸汽在透过烟道、地面管道及长井筒传输中失去大量热能，因此传统的锅炉蒸汽机(0TSG)的效率很低，故开发可靠的井下蒸汽机(DHSG)的需求始终存在。
技术实现思路
本技术所解决的技术问题是提供一种精密及高效的传热系统，尤其是一种涡流直燃式蒸汽机系统。本技术的涡流直燃式蒸汽机系统，主要包括以下分系统:介质供应系统、含点火器的水蒸气发生器和测控系统，其中介质供应系统主要包括燃料供应系统、氧化剂供应系统、水供应系统和氮气供应系统。所述燃料供应系统为栗压式供应系统，主要由燃料贮箱、过滤器、手动截止阀、气动截止阀、流量计、栗、孔板、主阀及管路组成。所述氧化剂供应系统为氧气供应系统或空气供应系统。所述氧气供应系统为栗压式供应系统，主要由液氧贮箱、过滤器、手动截止阀、气动截止阀、流量计、液氧栗、孔板、液氧蒸发器、主阀及管路组成。所述空气供应系统为栗压式供应系统，主要由空气压缩机、过滤器、手动截止阀、气动截止阀、流量计、减压器、孔板、主阀及管路组成。所述水供应系统为栗压式供水系统，主要由水贮箱、过滤器、手动截止阀、气动截止阀、流量计、栗、孔板、主阀及管路组成。所述氮气供应系统为落压式供应系统，主要由氮气瓶、过滤器、手动截止阀、气动截止阀、减压器、孔板、单向阀、主阀及管路组成。所述水蒸气发生器主要由头部和身部组成，头部采用燃料和氧化剂组织燃烧生成高温燃气，身部进行水的掺混与燃气形成一定温度的水蒸气。所述测控系统主要包含以下三个子系统:(1)时序控制与状态判断子系统；(2)工况调节子系统；(3)数据采集分析子系统。本技术的涡流直燃式蒸汽机系统是一种将燃料直接置于旋转的水流中燃烧的新型系统。由于火焰与水直接接触，因此能达至极高的传热系数，令此装置成为精密及高效的传热系统。涡流直燃式多功能蒸汽机并无大气排放，燃烧所产生的所有烟气均连同蒸汽注入重油层。烟气不会凝结，会于产油层顶部积聚，为油层增压，并持续为产油提供表面催化。有大量证据证实连同蒸汽注入的烟气可带来正面效果。涡流直燃式蒸汽机系统可使用经最低程度预处理的采出水。因此，解决了目前全球用于重油热采项目的传统锅炉的两个主要环境问题，即二氧化碳排放和低成本的使用采出回收水。另外，涡流直燃式蒸汽机系统亦可被用作地面蒸汽机用于浅层重油及沥青(在全球蕴藏近5.3万亿桶)的开采，同时仍具有零排放(蒸汽和烟气被同时注入)和经济利用采出回收水的优点。作为高效、环保及高经济效益的热增强采油方法，此涡流直燃式蒸汽机系统可应用于全球重油及沥青开采。还可以应用在多种领域，其中包括水加热器、压缩蒸汽机、采出水处理加工及高效的发电系统。【附图说明】图1是采用氧气作为氧化剂的涡流直燃式蒸汽机系统的示意图；图2是采用空气作为氧化剂的涡流直燃式蒸汽机系统的示意图。【具体实施方式】为进一步说明本技术，结合以下实施例具体说明:实施例1:如图1所示，一种采用氧气作为氧化剂的涡流直燃式蒸汽机系统，主要包括以下分系统:介质供应系统、含点火器的水蒸气发生器和测控系统，其中介质供应系统主要包括燃料供应系统、氧化剂供应系统、水供应系统和氮气供应系统。燃料供应系统为栗压式供应系统，燃料为柴油。栗压式供应系统将低压燃料贮箱中的燃料通过燃料栗输送供给水蒸气发生器，系统中安装流量计进行流量监测和测量。主要由燃料贮箱、过滤器、手动截止阀、气动截止阀、流量计、栗、孔板、主阀及管路组成。栗压式系统的优点是占地小，可长时间工作。氧化剂供应系统为氧气供应系统。氧气供应系统为栗压式供应系统，栗压式供应系统将低压液氧贮箱中的液氧通过液氧栗将高压液氧输送到液氧蒸发器中进行汽化蒸发后供给水蒸气发生器，系统中安装流量计进行流量监测和测量。主要由液氧1C箱、过滤器、手动截止阀、气动截止阀、流量计、液氧栗、孔板、液氧蒸发器、主阀及管路组当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涡流直燃式蒸汽机系统，其特征在于：所述系统主要包括以下分系统：介质供应系统、含点火器的水蒸气发生器和测控系统，其中介质供应系统主要包括燃料供应系统、氧化剂供应系统、水供应系统和氮气供应系统。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：任东强，梁新星，王菲，
申请(专利权)人：北京北大青鸟新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11