申请/专利权人：武汉武锅能源工程有限公司;西安交通大学

申请日：2021-08-31

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN113701148B

主分类号：F23D11/00

分类号：F23D11/00;F23D11/36;F23D11/44;F23M5/08;F23M11/04;E21B43/243

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2021.12.14#实质审查的生效;2021.11.26#公开

摘要：一种超临界水热燃烧型多元热流体发生装置，包括轴向相接的上部端盖和下部端盖，上部端盖设置有轴向的中心筒，在中心筒内设置有轴向的高能加热棒，高能加热棒的加热方式为全长度加热，从而在筒内形成预热室，上部端盖底端中央为锥形空缺，中心筒向下伸入该锥形空缺内，且与该锥形空缺仅以中心筒侧面的喷口相通，上部端盖上有氧化剂入口、一级燃料入口和二级燃料入口；下部端盖内部分为上方的燃烧室和下方的混合室，燃烧室和混合室之间以带出口孔群的分隔部件隔开。本发明可实现燃料分级预热，分级燃烧的热自燃着火，同时通过双螺旋水冷壁来控制装置承压壁温度，从而保证了装置安全，可以用于超临界水热燃烧技术研究以及现场油田开采。

主权项：1.一种超临界水热燃烧型多元热流体发生装置，包括轴向相接的上部端盖（1）和下部端盖（16），其特征在于：所述上部端盖（1）设置有轴向的中心筒，在中心筒内设置有轴向的高能加热棒（2），高能加热棒（2）的加热方式为全长度加热且与中心筒等长，从而在筒内形成预热室（18），所述上部端盖（1）底端中央为锥形空缺，中心筒向下伸入该锥形空缺内，且与该锥形空缺仅以中心筒侧面的喷口相通，所述上部端盖（1）上有氧化剂入口（4）、一级燃料入口（3）和二级燃料入口（6），其中，一级燃料入口（3）连通中心筒的顶端，氧化剂入口（4）连通锥形空缺的顶端，二级燃料入口（6）连通锥形空缺的锥面；所述一级燃料入口（3）以水平方式连通中心筒的顶端，所述中心筒外壁设置螺旋通道，所述氧化剂入口（4）以水平方式连通螺旋通道的入口，螺旋通道的出口位于锥形空缺的顶端，且螺旋通道的入口对应位于中心筒的中上部；所述下部端盖（16）内部分为上方的燃烧室（7）和下方的混合室（10），燃烧室（7）和混合室（10）之间以带出口孔群（13）的分隔部件隔开，所述燃烧室（7）的顶面与所述锥形空缺底面共面，且无阻隔；所述混合室（10）连通有掺混水入口（9）；所述下部端盖（16）的内侧壁相应于燃烧室（7）的部分为双螺旋水冷壁（15），双螺旋水冷壁（15）的冷壁水入口（8）位于燃烧室（7）底端，冷壁水出口（19）位于燃烧室（7）顶端；燃料和氧化剂首先在外部预热，随后启动高能加热棒（2），从一级燃料入口（3）进入的小流量一级燃料沿高能加热棒（2）全长度进行预热，使温度上升至着火温度，与氧化剂入口（4）提供的氧气在喷孔外相遇并自燃着火，大流量二级燃料从二级燃料入口（6）喷入锥形空缺，与高温的一级燃料燃烧产物以及高温的氧化剂混合，剧烈传热，最终也被点燃。

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