申请日2013.10.23
公开(公告)日2014.06.11
IPC分类号F24H4/02; E21B36/02; E21B36/00; F24H9/20
摘要
一种油田污水余热回收热泵与水套炉联合的原油加热装置，包括热泵装置和水套炉加热装置，热泵装置包括设在水套炉壳体内上部的冷凝室、原油二级加热盘管、中部的稀溶液喷淋管、左下部的稀溶液换热管、下部的蒸汽发生室和浓溶液与稀溶液换热室，油田污水换热器内下部的冷凝液蒸发室、上部的蒸汽吸收室，水套炉壳体和油田污水换热器之间的浓溶液循环泵、稀溶液循环泵、冷凝液循环泵，油田污水换热器内上部的原油一级加热盘管、水套炉、油田污水换热器内下部的污水换热盘管、油田污水换热器内的蒸汽吸收室上部稀溶液喷淋管、稀溶液喷淋管上部的浓溶液喷淋管、污水换热盘管上面的冷凝液喷淋管;该装置充分利用了油田污水的预热、节约了能源。
权利要求书
1.一种油田污水余热回收热泵与水套炉联合的原油加热装置，包括热泵装置和水套炉加热装置，其特征在于热泵装置包括设在水套炉内上部的冷凝室(3)、下部的蒸汽发生室(8)和浓溶液与稀溶液换热室(11)，设在油田污水换热器(23)内下部的冷凝液蒸发室(22)、上部的蒸汽吸收室(16)，设在水套炉(1)和油田污水换热器(23)之间的浓溶液循环泵(14)、稀溶液循环泵(20)、冷凝液循环泵(21)，设在油田污水换热器(23)内上部的原油一级加热盘管(15)，设在水套炉(1)上部的原油二级加热盘管(2)、设在油田污水换热器(23)内下部的污水换热盘管(24)、设在水套炉内左下部的与稀溶液循环泵(20)出口相连的稀溶液换热盘管(10)、设在水套炉内中部的与稀溶液换热盘管(10)相连的稀溶液喷淋管(4)和设在油田污水换热器(23)内的蒸汽吸收室(16)上部且与稀溶液循环泵(20)出口相连的稀溶液喷淋管(18)、设在稀溶液喷淋管(18)上部的且与浓溶液循环泵(14)出口相连的浓溶液喷淋管(17)、设在污水换热盘管(24)上面的且与冷凝液循环泵(21)出口相连的冷凝液喷淋管(26)、设在冷凝液喷淋管(26)上面的且与冷凝室(3)底部相连的冷凝液喷淋管(27);水套炉加热装置包括水套炉(1)、设在水套炉内底中左侧的溢流堰板(9)、水平设在溢流堰板右侧的且伸出水套炉外的U形火筒(7)、设在火筒末端的烟囱(5)和设在火筒始端的燃烧器(6);冷凝室(3)、浓溶液与稀溶液换热室(11)、蒸汽吸收室(16)各自一侧设有液位传感器(LT)。
2.根据权利要求1所述的油田污水余热回收热泵与水套炉联合的原油加热装置，其特征在于：浓溶液循环泵(14)进口通过连接管与浓溶液与稀溶液换热室(11)底部相连，在连接管上设有流量调节阀，流量调节阀的信号线与浓溶液与稀溶液换热室(11)上的液位传感器相联。
3.根据权利要求1所述的油田污水余热回收热泵与水套炉联合的原油加热装置，其特征在于：稀溶液循环泵(20)进口与蒸汽吸收室(16)底部相连，在稀溶液循环泵出口与稀溶液换热盘管(10)的连接管上设有一个流量调节阀(19)，流量调节阀的信号线与蒸汽吸收室(16)上的液位传感器(LT)相联。
4.根据权利要求1所述的油田污水余热回收热泵与水套炉联合的原油加热装置，其特征在于：冷凝液循环泵(21)的进口与冷凝液蒸发室(22)底部相联。
5.根据权利要求1所述的油田污水余热回收热泵与水套炉联合的原油加热装置，其特征在于：在冷凝室(3)与冷凝液喷淋管(27)连接管路上设有流量调节阀(13)、流量调节阀(13)的信号线与冷凝室(3)上的液位传感器相联。
6.根据权利要求1所述的油田污水余热回收热泵与水套炉联合的原油加热装置，其特征在于：水套炉和油田污水换热器设为具有相对真空度的卧式圆筒形容器。
7.根据权利要求1所述的油田污水余热回收热泵与水套炉联合的原油加热装置，其特征在于：冷凝室和蒸汽吸收室各设为长条形，上面开口，下面封底，左右两侧封板和封底的边沿各自焊在水套炉壳体和油田污水换热器上。
8.根据权利要求1所述的油田污水余热回收热泵与水套炉联合的原油加热装置，其特征在于：原油一级加热盘管水平设在蒸汽吸收室中下部，原油二级加热盘管水平设在冷凝室中下部。
说明书
油田污水余热回收热泵与水套炉联合的原油加热装置
技术领域
本发明是一种油田污水余热回收热泵与水套炉联合的原油加热装置，主要用于油田生产原油加热及与之相关的油田节能领域。
背景技术
大庆油田、胜利油田等大型油田经过多年开采已进入高含水期，产出的含油污水总量较大，其温度约为45℃～65℃，蕴含有丰富的余热资源。从目前油田的生产情况来看，这些低温污水大部分未能被充分利用，仅用于回注或者排放掉，污水中的热量白白散入大气中。同时，油田还需采用锅炉系统为原油输送及原油脱水提供大量热源。如何实现油田污水余热回收利用，并降低油田锅炉能源消耗成为节能减排的重要目标。
热泵是一种从低温源取出热量并传送到高温源的设备，它可将属于低温范围的环境热量及工业余热转变为有用的能量，并提供给室内供暖或某些工艺过程。目前国内外水源热泵在工业领域主要用于油田原油加热或工业废水和城市污水的余热回收。随着热泵的成熟和普及，热泵以其回收低温废热、节约能源等特点得到了广泛应用。利用油田污水余热给原油加热是一种既环保又节能的最好途径。
发明内容
本发明的目的是提供一种油田污水余热回收热泵与水套炉联合的原油加热装置，解决油田污水余热回收加热原油及给其他生产生活环节提供热源的问题。
本发明包括热泵装置和水套炉加热装置，其特征在于热泵装置包括设在水套炉内上部的冷凝室(3)、下部的蒸汽发生室(8)和浓溶液与稀溶液换热室(11)，设在油田污水换热器(23)内下部的冷凝液蒸发室(22)、上部的蒸汽吸收室(16)，设在水套炉(1)和油田污水换热器(23)之间的浓溶液循环泵(14)、稀溶液循环泵(20)、冷凝液循环泵(21)，设在油田污水换热器(23)内上部的原油一级加热盘管(15)设在水套炉(1)上部的原油二级加热盘管(2)、设在油田污水换热器(23)内下部的污水换热盘管(24)、设在水套炉内左下部的与稀溶液循环泵(20)出口相连的稀溶液换热盘管(10)、设在水套炉内中部的与稀溶液换热盘管(10)相连的稀溶液喷淋管(4)和设在油田污水换热器(23)内的蒸汽吸收室(16)上部且与稀溶液循环泵(20)出口相连的稀溶液喷淋管(18)、设在稀溶液喷淋管(18)上部的且与浓溶液循环泵(14)出口相连的浓溶液喷淋管(17)、设在污水换热盘管(24)上面的且与冷凝液循环泵(21)出口相连的冷凝液喷淋管(26)、设在冷凝液喷淋管(26)上面的且与冷凝室(3)底部相连的冷凝液喷淋管(27);水套炉加热装置包括水套炉壳体(1)、设在水套炉壳体内底中左侧的溢流堰板(9)、水平设在溢流堰板右侧的且伸出水套炉壳体外的U形火筒(7)、设在火筒末端的烟囱(5)和设在火筒始端的燃烧器(6);冷凝室(3)、浓溶液与稀溶液换热室(11)、蒸汽吸收室(16)各自一侧设有液位传感器(LT)。
浓溶液循环泵(14)进口通过连接管与浓溶液与稀溶液换热室(11)底部相连，在连接管上设有流量调节阀，流量调节阀的信号线与浓溶液与稀溶液换热室(11)上的液位传感器相联。
稀溶液循环泵(20)进口与蒸汽吸收室(16)底部相连，在稀溶液循环泵出口与稀溶液换热盘管(10)的连接管上设有一个流量调节阀(19)，流量调节阀的信号线与蒸汽吸收室(16)上的液位传感器(LT)相联。
冷凝液循环泵(21)的进口与冷凝液蒸发室(22)底部相联。
在冷凝室(3)与冷凝液喷淋管(27)连接管路上设有流量调节阀(13)、流量调节阀(13)的信号线与冷凝室(3)上的液位传感器相联。
水套炉和油田污水换热器设为具有相对真空度的卧式圆筒形容器。
冷凝室和蒸汽吸收室各设为长条形，上面开口，下面封底，左右两侧封板和封底的边沿各自焊在水套炉壳体和油田污水换热器上。
原油一级加热盘管水平设在蒸汽吸收室中下部，原油二级加热盘管水平设在冷凝室中下部。
本发明将水套炉加热装置与热泵装置有机结合一体，充分回收了油田污水的热能，为原油加热和其他生产、生活环节提供足够的热源，从而节省了大量燃料，减少了对环境的污染，对节能减排，对推动低碳经济发展战略具有显著作用。
