RU2615882C1

RU2615882C1 - Crude oil burner

Info

Publication number: RU2615882C1
Application number: RU2015147157A
Authority: RU
Inventors: Иван Георгиевич Лачугин; Александр Петрович Шевцов; Владимир Юрьевич Хохлов; Владислав Юрьевич Климов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Нефтехимпроект Космос-Нефть-Газ"
Priority date: 2015-11-02
Filing date: 2015-11-02
Publication date: 2017-04-11

Abstract

FIELD: oil and gas industry.

SUBSTANCE: crude oil burner comprises a hollow shell, which contains an installed compressed air feed pipeline, and in the outlet shell part, a shaped bottom is installed, and a bottom is fixed at the end of the compressed air feed pipeline. On the cylindrical shell surface, uniformly over the circle, crude oil reservoirs are arranged, and on the shaped bottom cylindrical surface, uniformly over the circle, compressed air collectors are arranged consisting of a connecting pipe and air stream atomizers connected to the crude oil reservoirs.

EFFECT: invention improves the fuel combustion quality and reduce environmental pollution level.

4 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для сжигания сырой нефти с целью ее утилизации.The invention relates to devices for burning crude oil for the purpose of its disposal.

В настоящее время, при проведении гидродинамических испытаний скважин, образуется значительное количество сырой нефти, которая подлежит утилизации. Сырая нефть обычно содержит, углеводородный газ и воду, при этом она может содержать мелкие частицы, токсичные газы, такие как сероводород, а также присадки к буровому раствору и жидкости для очистки скважин. В случае недостаточно развитой инфраструктуры месторождения, предназначенной для переработки и транспортировки нефти и других углеводородных компонентов, сырую нефть утилизируют путем сжигания.Currently, when conducting hydrodynamic testing of wells, a significant amount of crude oil is formed, which is subject to disposal. Crude oil typically contains hydrocarbon gas and water, while it may contain fine particles, toxic gases such as hydrogen sulfide, as well as drilling fluid additives and well cleaning fluids. In the case of insufficiently developed infrastructure of the field, intended for the processing and transportation of oil and other hydrocarbon components, crude oil is disposed of by burning.

Сжигание сырой нефти сложно обеспечить, поскольку ее горение сопровождается выделением значительного количества опасных химических веществ, сильным шумом, а также выделением большого количества тепла, что негативно влияет на окружающую среду и условия работы персонала. Уровень загрязнения окружающей среды непосредственно связан с эффективностью и полнотой протекания процесса сжигания сырой нефти.The burning of crude oil is difficult to ensure, since its combustion is accompanied by the release of a significant amount of hazardous chemicals, loud noise, and also the release of a large amount of heat, which negatively affects the environment and working conditions of personnel. The level of environmental pollution is directly related to the efficiency and completeness of the process of burning crude oil.

Известна газомазутная горелка, предназначенная для раздельного сжигания газа и мазута, содержащая корпус, внутри которого коаксиально расположена мазутная трубка, оканчивающаяся дросселем, иглу с винтовыми канавками, установленную внутри мазутной трубки, и соединенный с ней шток для регулирования положения иглы относительно выходного отверстия мазута, механизмы перемещения дросселя и штока, закрепленные на торце корпуса и мазутной трубки (А.А. Винтовкин и др. Горелочные устройства промышленных печей и топок (конструкции и технические характеристики). Справочник, «Интермет Инжиниринг», 1999, рис. 9.25.б, с. 373) - прототип.Known gas-oil burner, designed for separate combustion of gas and fuel oil, containing a housing, inside of which is coaxially located a fuel pipe ending with a throttle, a needle with helical grooves installed inside a fuel oil pipe, and a rod connected to it for regulating the position of the needle relative to the outlet of the fuel oil, mechanisms throttle and rod movements, fixed at the end of the casing and the oil pipe (A.A. Vintovkin et al. Burner devices of industrial furnaces and furnaces (designs and technical characteristics). Handbook, Intermet Engineering, 1999, Fig. 9.25.b, p. 373) - prototype.

Указанная горелка работает следующим образом.The specified burner operates as follows.

Газ поступает в кольцевой зазор, расположенный между корпусом и мазутной трубкой, и далее через дроссель в зону горения. С помощью механизма перемещения дросселя, закрепленного на торце корпуса, осуществляется регулировка расхода газа, поступающего в горелку. Мазут поступает в мазутную трубку, проходит через иглу с винтовыми канавками, закручивается и через выходное отверстие поступает в зону горения. За счет перемещения штока и связанной с ним иглы происходит изменение расхода мазута, поступающего в горелку. Перемещение штока осуществляется с помощью механизма, закрепленного на торце мазутной трубки. Горелка способна работать как на газе, так и на мазуте, а также на их смеси.Gas enters the annular gap located between the housing and the fuel oil pipe, and then through the throttle to the combustion zone. Using the throttle movement mechanism, mounted on the end of the housing, the flow rate of gas entering the burner is adjusted. Fuel oil enters the oil pipe, passes through a needle with helical grooves, twists and through the outlet enters the combustion zone. Due to the movement of the rod and the associated needle, the consumption of fuel oil entering the burner changes. The rod is moved using a mechanism fixed to the end of the oil pipe. The burner is capable of working both on gas and on fuel oil, as well as on their mixture.

Основными недостатком указанной горелки являются значительная длина факела и недостаточно высокая эффективность сжигания топлива.The main disadvantage of this burner is the significant length of the torch and the insufficiently high efficiency of fuel combustion.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков и снижение уровня загрязнения окружающей среды за счет повышения эффективности и полноты процесса сжигания сырой нефти.The objective of the invention is to remedy these disadvantages and reduce environmental pollution by increasing the efficiency and completeness of the process of burning crude oil.

Решение указанной задачи достигается тем, что предложенная горелка для сжигания сырой нефти содержит полую обечайку, внутри которой установлен трубопровод подачи сжатого воздуха, причем в выходной части обечайки установлено профилированное днище, а на торце трубопровода подачи сжатого воздуха закреплено днище, при этом на цилиндрической поверхности обечайки, равномерно по окружности, расположены коллекторы сырой нефти, а на цилиндрической поверхности профилированного днища, равномерно по окружности, расположены коллекторы сжатого воздуха, состоящие из патрубков и пневматических форсунок, соединенных с коллекторами сырой нефти.The solution to this problem is achieved by the fact that the proposed burner for burning crude oil contains a hollow shell, inside which a compressed air supply pipe is installed, and a profiled bottom is installed in the output part of the shell, and a bottom is fixed to the end of the compressed air supply pipe, while on the cylindrical surface of the shell , evenly around the circumference, crude oil reservoirs are located, and on the cylindrical surface of the profiled bottom, uniformly around the circumference, are reservoirs of compressed oil air, consisting of nozzles and pneumatic nozzles connected to crude oil manifolds.

Предлагаемая конструкция горелки для сжигания сырой нефти, за счет своих отличительных признаков, обеспечивает решение поставленной технической задачи - снижение уровня загрязнения окружавшей среды за счет повышения эффективности и полноты процесса сжигания сырой нефти.The proposed design of the burner for burning crude oil, due to its distinguishing features, provides a solution to the technical problem - reducing the level of environmental pollution by increasing the efficiency and completeness of the process of burning crude oil.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан продольный разрез горелки для сжигания сырой нефти, на фиг. 2 -вид справа на горелку для сжигания сырой нефти, на фиг. 3 - разрез А-А - продольный разрез пневматической форсунки горелки для сжигания сырой нефти, на фиг. 4 - общий вид горелки для сжигания сырой нефти в аксонометрии.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a longitudinal section through a burner for burning crude oil, FIG. 2 is a right view of a burner for burning crude oil, FIG. 3 - section AA - a longitudinal section of a pneumatic nozzle of a burner for burning crude oil, FIG. 4 is a perspective view of a burner for burning crude oil in a perspective view.

Предложенное устройство содержит полую обечайку 1, внутри которой установлен трубопровод подачи сжатого воздуха 2, причем в выходной части обечайки 1 установлено профилированное днище 3, а на торце трубопровода 2 подачи сжатого воздуха закреплено днище 4, при этом на цилиндрической поверхности обечайки 1, равномерно по окружности, расположены коллекторы 5 сырой нефти, на цилиндрической поверхности профилированного днища 3, равномерно по окружности, расположены коллекторы 6 сжатого воздуха, состоящие из патрубков 7 и пневматических форсунок 8, соединенных с коллекторами 5 сырой нефти.The proposed device contains a hollow shell 1, inside which a compressed air supply pipe 2 is installed, and a profiled bottom 3 is installed in the outlet of the shell 1, and a bottom 4 is fixed at the end of the compressed air supply pipe 2, while on the cylindrical surface of the shell 1, uniformly around the circumference , crude oil collectors 5 are located, on the cylindrical surface of the profiled bottom 3, uniformly around the circumference, compressed air collectors 6 are located, consisting of nozzles 7 and pneumatic nozzles 8 connected to the crude oil manifolds 5.

Пневматическая форсунка 8 включает в себя корпус 9, диспергатор 10, представляющий собой полый цилиндр с профилированным осевым каналом 11, уплотнительное кольцо 12 и уплотнительное кольцо 13. На цилиндрической поверхности диспергатора 10 выполнено несколько рядов радиальных отверстий 14.The pneumatic nozzle 8 includes a housing 9, a dispersant 10, which is a hollow cylinder with a profiled axial channel 11, a sealing ring 12 and a sealing ring 13. Several rows of radial holes 14 are made on the cylindrical surface of the dispersant 10.

Предложенная горелка для сжигания сырой нефти работает следующим образом.The proposed burner for burning crude oil works as follows.

Горелка для сжигания сырой нефти устанавливается преимущественно горизонтально.The burner for burning crude oil is installed mainly horizontally.

Сырая нефть поступает во внутреннюю полость обечайки 1 и далее равномерно распределяется по коллекторам 5 сырой нефти. Из коллекторов 5 сырой нефти сырая нефть подается в пневматические форсунки 8.Crude oil enters the inner cavity of the shell 1 and then is evenly distributed over the crude oil collectors 5. From the crude oil manifolds 5, the crude oil is supplied to the pneumatic nozzles 8.

Сжатый воздух по трубопроводу 2 подачи сжатого воздуха поступает в полость, образованную днищем 4 и профилированным днищем 3, и далее равномерно распределяется по коллекторам 6 сжатого воздуха, состоящим из пневматических форсунок 8, соединенных между собой с помощью патрубков 7. Из коллекторов 6 сжатого воздуха сжатый воздух подается в пневматические форсунки 8.Compressed air through the compressed air supply pipe 2 enters the cavity formed by the bottom 4 and the profiled bottom 3, and then evenly distributed to the compressed air collectors 6, consisting of pneumatic nozzles 8, interconnected using nozzles 7. From the compressed air manifolds 6, compressed air is supplied to the pneumatic nozzles 8.

Из полости, расположенной между корпусом 9 и диспергатором 10 пневматической форсунки 8, сжатый воздух через ряды радиальных отверстий 14, выполненных на цилиндрической поверхности диспергатора 10, поступает в профилированный осевой канал 11. Струи сжатого воздуха внедряются в поперечный поток сырой нефти, движущийся в осевом канале 11 диспергатора 10, и смешиваются с сырой нефтью. Полученная струя газожидкостной смеси смешивается с воздухом, образуя горючую смесь, которая сгорает без выпадения осадков и образования дыма.From the cavity located between the housing 9 and the dispersant 10 of the pneumatic nozzle 8, compressed air through the rows of radial holes 14 made on the cylindrical surface of the dispersant 10 enters a profiled axial channel 11. The compressed air jets are introduced into the transverse flow of crude oil moving in the axial channel 11 dispersant 10, and mixed with crude oil. The resulting jet of gas-liquid mixture is mixed with air, forming a combustible mixture, which burns without precipitation and smoke.

Использование предложенного технического решения позволит повысить эффективность и полноту процесса сжигания сырой нефти и, тем самым, снизить уровень загрязнения окружавшей среды.Using the proposed technical solution will improve the efficiency and completeness of the process of burning crude oil and, thereby, reduce the level of environmental pollution.

Claims

A burner for burning crude oil containing a hollow shell, inside which a compressed air supply pipe is installed, and a profiled bottom is installed in the output part of the shell, and a bottom is fixed at the end of the compressed air supply pipe, while collectors are located on the cylindrical surface of the shell evenly around the circumference crude oil, and on the cylindrical surface of the profiled bottom, uniformly around the circumference, are compressed air manifolds consisting of nozzles and pneumatic nozzles connected to crude oil reservoirs.