[发明专利]一种用于原位燃气热脱附技术的加热井结构

说明书

本发明公开了一种用于原位燃气热脱附技术的加热井结构，包括加热内管以及加热外管，且所述加热内管与所述加热外管中心轴线重合，所述加热内管从上到下依次设置有上中温区、中高温区以及下低温区，所述上中温区外表面上设置有低密度螺旋，所述中高温区外表面不进行处理，所述下低温区外表面设置有高密度螺旋，所述加热外管底端设置有封堵件。本发明结构设计合理，根据加热管在地下不同位置的温度增加螺旋结构，并且根据温度设置螺距的大小，增加了高温烟气在加热管中的停留时间与停留距离，有利于加热能量在垂向上分布均匀，可以有效地提高原位热脱附修复效果及效率、能显著地降低运行能耗，可节约燃气资源。

技术领域

本发明涉及土壤修复领域，尤其涉及一种用于原位燃气热脱附技术的加热井结构。

背景技术

污染土壤热脱附技术根据是否把土壤挖出处理分为原位热脱附技术和异位热脱附技术。其中原位热脱附技术可以有效降解、去除含氯有机物(CVOCs)、苯系物(BTEX)、石油烃类(TPH)、汞(Hg)、农药、多氯联苯(PCBs)、二噁英等污染物，也可处理自由相污染物(NAPL)，适用于焦化厂、钢铁厂、煤制气厂、石油化工厂、地下油库、农药厂等有机污染场地。原理是通过打井、加热(燃气、蒸汽或者电加热等)的方式提高污染区域土壤温度，从而改变其中污染物的物化性质：蒸汽压及溶解度增加，粘度、表面张力、亨利系数及土水分配系数减小，增加气相或者液相中污染物的浓度，提高液相抽出或土壤气相抽提对污染物的去除率。土壤被加热后，土壤中的VOCs和SVOCs会气化、高温分解，并且通过气态的形式被抽提出来，挥发出来的气态产物根据所含物质进行相关的净化处理，可以进行能量的二次利用或者达标排放。

现有加热设备多采用加热套管形式，在实际应用过程中发现，由于土壤含水率、土壤岩性不同，在地下不同深度，加热套管的温度相差较大，这样就造成在相同的加热时间内，不同深度的土壤修复效果不同，并且燃烧尾气在加热套管中停留时间较短，出现能量损失较大的问题，存在一定的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于原位燃气热脱附技术的加热井结构，增加高温烟气在加热管中的停留时间与停留距离，提高原位热脱附修复效果及效率，降低运行能耗，节约燃气资源。

本发明是这样实现的：

一种用于原位燃气热脱附技术的加热井结构，包括加热内管以及加热外管，且所述加热内管与所述加热外管中心轴线重合；

所述加热内管从上到下依次设置有上中温区、中高温区以及下低温区，所述上中温区外表面上设置有低密度螺旋，所述中高温区外表面不进行处理，所述下低温区外表面设置有高密度螺旋，所述加热外管底端设置有封堵件。

所述加热内管顶端焊接有用于密封隔绝内外尾气的第一法兰盘，所述加热外管顶端焊接有用于连接燃烧炉膛的第二法兰盘。

所述加热外管顶部设置有保温层。

所述加热外管顶部设置有尾气出口，且所述尾气出口用于连接尾气管道。

所述低密度螺旋以及所述高密度螺旋外端均与所述加热外管内壁贴合。

所述加热内管采用不锈钢耐高温材料。

所述加热外管采用碳钢热传导材料。

(1)本发明结构设计合理，根据加热套管在土壤层中不同深度的不同，对加热套管内管进行了增加螺旋的结构，螺旋形式的增加，扰动了高温烟气在外套管中的流场，增加了高温烟气在外套管中的停留时间与停留距离，增加了高温烟气与土壤的接触时间，对于高温烟气热量的导出起到了促进作用，有效的提高能源利用率，节省燃料。

(2)本发明结构设计合理，根据加热套管在不同深度的温度变化，对螺旋的螺距进行了相应的变化，做到加热套管在不同深度的温度场基本一致，大大提高了土壤的修复效果。

附图说明