本實(shí)用新型涉及一種余熱利用技術(shù),具體地說(shuō)是一種利用油田污水余熱替代天然氣的節(jié)能系統(tǒng)。
背景技術(shù):
目前,我國(guó)大部分油田已進(jìn)入中后開(kāi)采期,采出液含水率高,東部老油田多數(shù)含水率已達(dá)80%以上,油田產(chǎn)出污水量大,僅中石化各油田產(chǎn)水量就超過(guò)940000m3/d。污水產(chǎn)出水溫度一般50℃左右,余熱資源豐富,產(chǎn)出污水一般處理后直接回注地層,其中大量的熱能沒(méi)有充分利用而被浪費(fèi)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是提供一種油田污水余熱回收系統(tǒng),以解決上述問(wèn)題。
本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的,通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種油田污水余熱回收系統(tǒng),包括換熱器、第一循環(huán)泵、吸收式熱泵、煙氣換熱器、第二循環(huán)泵、集水器、分水器和軟水機(jī),換熱器的高溫水輸出端連接第一循環(huán)泵,第一循環(huán)泵與吸收式熱泵的低溫水輸入端連接,吸收式熱泵的低溫水輸出端與換熱器的低溫水輸入端連接,吸收式熱泵的煙氣輸出端連接煙氣換熱器的煙氣輸入口,煙氣換熱器的水循環(huán)管與第一循環(huán)泵與吸收式熱泵的連接管連接,吸收式熱泵的高溫水輸出端連接分水器,吸收式熱泵的低溫水輸入端連接第二循環(huán)泵,第二循環(huán)泵連接集水器,軟水機(jī)的輸出口連接水箱,水箱的輸出口連接補(bǔ)水泵,補(bǔ)水泵與換熱器的低溫水輸入端連接。
為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的,還可以采用以下技術(shù)方案:所述吸收式熱泵的低溫水輸入端與第二循環(huán)泵之間安裝第一法蘭盤(pán)和第二法蘭盤(pán),第一法蘭盤(pán)與吸收式熱泵配合,第二法蘭盤(pán)與第二循環(huán)泵配合,第一法蘭盤(pán)和第二法蘭盤(pán)之間安裝快速拆裝裝置,所述快速拆裝裝置包括插接桿和插接管,插接桿與第一法蘭盤(pán)連接,插接管與第二法蘭盤(pán)連接,插接桿能與插接管插接配合,插接管的側(cè)部開(kāi)設(shè)兩個(gè)透孔,插接桿的側(cè)部開(kāi)設(shè)兩個(gè)盲孔,透孔內(nèi)安裝插接裝置,所述插接裝置包括鎖定桿和推拉板,鎖定桿為兩個(gè),兩個(gè)鎖定桿相互平行,兩個(gè)鎖定桿之間安裝推拉板,鎖定桿能插入到透孔內(nèi),鎖定桿的端部能與盲孔插接配合,插接管的側(cè)部安裝彈簧和轉(zhuǎn)軸,轉(zhuǎn)軸的端部安裝軸承,軸承的內(nèi)圈與轉(zhuǎn)軸連接,軸承的外圈安裝旋轉(zhuǎn)桿,旋轉(zhuǎn)桿能通過(guò)旋轉(zhuǎn)壓住推拉板,推拉板與插接管之間安裝彈簧,彈簧處于壓縮狀態(tài)。所述推拉板的側(cè)部安裝第一磁鐵,旋轉(zhuǎn)桿的側(cè)部安裝第二磁鐵,第一磁鐵與第二磁鐵能夠吸引配合。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:本實(shí)用新型具有廣闊的產(chǎn)業(yè)化推廣應(yīng)用前景和社會(huì)環(huán)境效益。本實(shí)用新型進(jìn)行污水余熱回收,利用回收回來(lái)的余熱加熱原油,大幅度降低伴生氣使用量,從而降低生產(chǎn)成本。同時(shí)降低廢熱排向大氣,減少大量的水處理費(fèi)用及水資源費(fèi)用。本項(xiàng)目的研發(fā)和推廣實(shí)施將有利于加快油田行業(yè)的新型節(jié)能技術(shù)的推廣和應(yīng)用,有利于國(guó)家建設(shè)環(huán)保節(jié)約型社會(huì)的宏觀戰(zhàn)略的實(shí)施,政策效益明顯。本實(shí)用新型具有廣闊的產(chǎn)業(yè)化推廣應(yīng)用前景和社會(huì)環(huán)境效益。本實(shí)用新型還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔緊湊、制造成本低廉和使用簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為圖1的Ⅰ部放大結(jié)構(gòu)示意圖;圖3為圖2的Ⅱ部放大結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
油田污水余熱系統(tǒng),如圖1、圖2和圖3所示,包括換熱器21、第一循環(huán)泵22吸收式熱泵23、煙氣換熱器24、第二循環(huán)泵25、集水器26、分水器27 和軟水機(jī)28,換熱器21的高溫水輸出端連接第一循環(huán)泵22,第一循環(huán)泵22與吸收式熱泵23的低溫水輸入端連接,吸收式熱泵23的低溫水輸出端與換熱器21的低溫水輸入端連接,吸收式熱泵23的煙氣輸出端連接煙氣換熱器24的煙氣輸出口,煙氣換熱器24的水循環(huán)管與第一循環(huán)泵22與吸收式熱泵23的連接管連接,吸收式熱泵23的高溫水輸出端連接分水器27,吸收式熱泵23的低溫水輸入端連接第二循環(huán)泵25,第二循環(huán)泵25連接集水器26,軟水機(jī)28的輸出口連接水箱29,水箱29的輸出口連接補(bǔ)水泵30,補(bǔ)水泵30與換熱器21的低溫水輸入端連接。
本實(shí)用新型具有廣闊的產(chǎn)業(yè)化推廣應(yīng)用前景和社會(huì)環(huán)境效益。本實(shí)用新型進(jìn)行污水余熱回收,利用回收回來(lái)的余熱加熱原油,大幅度降低伴生氣使用量,從而降低生產(chǎn)成本。同時(shí)降低廢熱排向大氣,減少大量的水處理費(fèi)用及水資源費(fèi)用。本項(xiàng)目的研發(fā)和推廣實(shí)施將有利于加快油田行業(yè)的新型節(jié)能技術(shù)的推廣和應(yīng)用,有利于國(guó)家建設(shè)環(huán)保節(jié)約型社會(huì)的宏觀戰(zhàn)略的實(shí)施,政策效益明顯。本實(shí)用新型具有廣闊的產(chǎn)業(yè)化推廣應(yīng)用前景和社會(huì)環(huán)境效益。
本實(shí)用新型利用余熱回收裝置回收廢熱、污水等低品位能源中的熱量,通過(guò)吸收式熱泵23利用蒸發(fā)吸熱,冷凝放熱的原理將低品位能源中的熱量傳遞給高品位能源。
污水在技術(shù)要求的額定壓力、流量下流經(jīng)換熱器21,作為換熱器21一次側(cè)的熱源,將污水中的熱量通過(guò)換熱器21傳遞給二次側(cè)的余熱水,提高二次側(cè)余熱水的溫度,以此回收外排污水中的熱量。
換熱器21回收污水中的熱量后,將熱量傳遞到二次側(cè)的余熱水中,換熱器21出口的高溫余熱水進(jìn)入吸收式熱泵23,經(jīng)吸收式熱泵23后變?yōu)榈蜏赜酂崴?,再次進(jìn)入換熱器21加熱,如此循環(huán)。
經(jīng)換熱器21加熱后的余熱水進(jìn)入吸收式熱泵機(jī)組,熱泵機(jī)組主要由蒸發(fā)器、吸收器、發(fā)生器、冷凝器四大部件組成,余熱水進(jìn)入熱泵機(jī)組后在蒸發(fā)器傳熱管內(nèi)流動(dòng),與管外真空環(huán)境下噴淋的冷媒水進(jìn)行熱交換,冷媒水吸收傳熱管內(nèi)冷媒水熱量而蒸發(fā),從而達(dá)到余熱利用效果。冷媒蒸汽進(jìn)入吸收器被溴化鋰溶液吸收。濃溶液噴淋在吸收器傳熱管外,吸收蒸發(fā)器中產(chǎn)生的冷媒蒸汽后,成為稀溶液;產(chǎn)生的吸收熱被傳熱管內(nèi)流動(dòng)的熱水帶走,既保持了吸收器的吸收能力,又提高了熱水溫度。來(lái)自吸收器的稀溶液在發(fā)生器中被加熱濃縮為濃溶液,同時(shí)產(chǎn)生大量的冷媒蒸汽進(jìn)入冷凝器。從吸收器來(lái)的熱水進(jìn)入冷凝器傳熱管,吸收管外冷媒蒸汽的熱量,溫度再度被提升后進(jìn)入客戶(hù)端供熱系統(tǒng);冷媒蒸汽放出熱量后被冷凝為冷媒水再次進(jìn)入蒸發(fā)器吸收循環(huán)水熱量。
如上所述,機(jī)器運(yùn)行時(shí),在冷媒和吸收液共存的條件下,反復(fù)進(jìn)行蒸發(fā)→吸收→再生→冷凝這一循環(huán),從而實(shí)現(xiàn)熱量從余熱水到熱水的轉(zhuǎn)移。
低溫?zé)崴ㄟ^(guò)第一循環(huán)泵22進(jìn)入吸收式熱泵23,經(jīng)過(guò)熱泵23機(jī)組加熱后送出高溫?zé)崴?,高溫?zé)崴ㄟ^(guò)分水器27分到各個(gè)用熱側(cè)的換熱器,從換熱器出來(lái)后的熱水變溫低溫?zé)崴蜏責(zé)崴ㄟ^(guò)集水器26、第二循環(huán)泵25再次進(jìn)入吸收式熱泵機(jī)組進(jìn)行加熱,如此循環(huán),實(shí)現(xiàn)對(duì)熱水的循環(huán)加熱。
為保證設(shè)備的使用壽命,余熱回收系統(tǒng)通常會(huì)配置軟水機(jī)28。軟水機(jī)28是應(yīng)用離子交換技術(shù),通過(guò)樹(shù)脂上的功能離子與水中的鈣、鎂離子進(jìn)行交換,從而吸附水中多余的鈣、鎂離子,達(dá)到去除水垢(碳酸鈣或碳酸鎂)的目的。
經(jīng)處理后的軟化水進(jìn)入水箱儲(chǔ)存,當(dāng)余熱水系統(tǒng)及熱水系統(tǒng)缺水時(shí),配套的補(bǔ)水泵會(huì)抽著軟化水箱29里的軟化水對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)水。
吸收式熱泵機(jī)組運(yùn)行時(shí)會(huì)排出大量高溫?zé)煔猓ㄟ^(guò)配套煙氣/水換熱器可以對(duì)高溫?zé)煔庵械臒崃窟M(jìn)行回收。余熱水系統(tǒng)中的余熱水進(jìn)入煙氣/水換熱器,高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)特殊材質(zhì)制作的煙氣/水換熱器后,將煙氣/水換熱器水管中的余熱水的溫度提高,同時(shí)降低了外排煙氣的溫度,實(shí)現(xiàn)煙氣余熱的回收。
本實(shí)用新型對(duì)煙氣余熱進(jìn)行了階梯式回收利用,將熱泵排煙溫度降低至40℃以下,實(shí)現(xiàn)節(jié)能、節(jié)水和煙氣除霧等多重效果。本實(shí)用新型的第一煙氣換熱器24和第二煙氣換熱器25,第一煙氣換熱器24能夠?qū)?3產(chǎn)生煙氣的熱能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能,并且將水循環(huán)至燃?xì)鉄岜?1,燃?xì)鉄岜?1在第一煙氣換熱器24輸出熱水的基礎(chǔ)上,通過(guò)燃?xì)怛?qū)動(dòng)使熱水升溫,實(shí)現(xiàn)循環(huán)。本實(shí)用新型的第二煙氣換熱器25可以將燃?xì)鉄岜?1產(chǎn)生煙氣的熱能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能,并且將水循環(huán)至燃?xì)鉄岜?1,從而實(shí)現(xiàn)煙氣熱能的綜合利用。本實(shí)用新型的工作原理,燃?xì)忮仩t23通過(guò)燃?xì)馐撬郎貫樵兔撍到y(tǒng)、來(lái)液加熱系統(tǒng)、老化油加熱系統(tǒng)、油田聯(lián)合站采暖系統(tǒng)等提供熱水的同時(shí)產(chǎn)生高溫?zé)煔?,第一煙氣換熱器24吸收高溫?zé)煔獾臒崃浚a(chǎn)生具有一定溫度的熱水循環(huán)回燃?xì)鉄岜?123,燃?xì)鉄岜?123通過(guò)燃?xì)庠跁r(shí)一定溫度的熱水的進(jìn)一步升溫,達(dá)到供暖要求達(dá)到需熱要求,為供暖系統(tǒng)提供熱水為油田原油脫水加熱系統(tǒng)、來(lái)液加熱系統(tǒng)、老化油加熱系統(tǒng)、采暖系統(tǒng)提供熱水。
由于吸收式熱泵23的低溫水輸入端與第二循環(huán)泵25之間的連接管內(nèi)的水容易析出礦物質(zhì)結(jié)晶,使吸收式熱泵23的低溫水輸入端與第二循環(huán)泵25之間的連接管內(nèi)部容易產(chǎn)生水銹,所以冷水輸送管27需要經(jīng)常更換,為了方便吸收式熱泵23的低溫水輸入端與第二循環(huán)泵25之間的連接管的更換。所述吸收式熱泵23的低溫水輸入端與第二循環(huán)泵25之間安裝第一法蘭盤(pán)31和第二法蘭盤(pán)32,第一法蘭盤(pán)31與吸收式熱泵23配合,第二法蘭盤(pán)32與第二循環(huán)泵25配合,第一法蘭盤(pán)31和第二法蘭盤(pán)32之間安裝快速拆裝裝置,所述快速拆裝裝置包括插接桿1和插接管2,插接桿1與第一法蘭盤(pán)31連接,插接管2與第二法蘭盤(pán)32連接,插接桿1能與插接管2插接配合,插接管2的側(cè)部開(kāi)設(shè)兩個(gè)透孔5,插接桿1的側(cè)部開(kāi)設(shè)兩個(gè)盲孔3,透孔5內(nèi)安裝插接裝置,所述插接裝置包括鎖定桿4和推拉板10,鎖定桿4為兩個(gè),兩個(gè)鎖定桿4相互平行,兩個(gè)鎖定桿4之間安裝推拉板10,鎖定桿4能插入到透孔5內(nèi),鎖定桿4的端部能與盲孔3插接配合,插接管2的側(cè)部安裝彈簧8和轉(zhuǎn)軸12,轉(zhuǎn)軸12的端部安裝軸承11,軸承11的內(nèi)圈與轉(zhuǎn)軸12連接,軸承11的外圈安裝旋轉(zhuǎn)桿9,旋轉(zhuǎn)桿9能通過(guò)旋轉(zhuǎn)壓住推拉板10,推拉板10與插接管2之間安裝彈簧8,彈簧8處于壓縮狀態(tài)。
本實(shí)用新型的快速拆裝裝置既能保證第一法蘭盤(pán)31和第二法蘭盤(pán)32連接的穩(wěn)定性,又能方便第一法蘭盤(pán)31和第二法蘭盤(pán)32快速拆卸和連接,本實(shí)用新型通過(guò)推拉板10推動(dòng)兩個(gè)鎖定桿4插入透孔5并與盲孔3配合,有效減小了插接桿1的擺動(dòng)幅度,大大提高了U形桿23與刀座13連接的穩(wěn)定性。當(dāng)鎖定桿4與盲孔3配合后,旋轉(zhuǎn)桿9可以通過(guò)軸承11旋轉(zhuǎn)壓住推拉板10,從而使彈簧8壓縮,使鎖定桿4與盲孔3保持插接狀態(tài),從而實(shí)現(xiàn)鎖定。當(dāng)需要解除鎖定時(shí),只需轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)桿9,使旋轉(zhuǎn)桿9與推拉板10脫離,此時(shí)推拉板10在彈簧8的作用下彈出,使鎖定桿4與盲孔3脫離,從而使插接桿1與插接管2解除鎖定,由于彈簧8的彈力,鎖定桿4與盲孔3脫離迅速,從而大大提高了插接桿1與插接管2的拆卸速度。本實(shí)用新型的軸承11既能使旋轉(zhuǎn)桿9與轉(zhuǎn)軸12保持垂直狀態(tài)的連接,又能方便旋轉(zhuǎn)桿9的旋轉(zhuǎn)。整個(gè)安裝和拆卸過(guò)程無(wú)需旋轉(zhuǎn)螺栓操作,從而大大提高了安裝和拆卸效率。
所述推拉板10的側(cè)部安裝第一磁鐵6,旋轉(zhuǎn)桿9的側(cè)部安裝第二磁鐵7,第一磁鐵6與第二磁鐵7能夠吸引配合。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案并不限制于本實(shí)用新型所述的實(shí)施例的范圍內(nèi)。本實(shí)用新型未詳盡描述的技術(shù)內(nèi)容均為公知技術(shù)。