申請日2013.10.23

　　公開(公告)日2014.06.11

　　IPC分類號F24H4/02; E21B36/02; E21B36/00; F24H9/20

　　摘要

　　一種油田污水余熱回收熱泵與水套爐聯(lián)合的原油加熱裝置，包括熱泵裝置和水套爐加熱裝置，熱泵裝置包括設(shè)在水套爐殼體內(nèi)上部的冷凝室、原油二級加熱盤管、中部的稀溶液噴淋管、左下部的稀溶液換熱管、下部的蒸汽發(fā)生室和濃溶液與稀溶液換熱室，油田污水換熱器內(nèi)下部的冷凝液蒸發(fā)室、上部的蒸汽吸收室，水套爐殼體和油田污水換熱器之間的濃溶液循環(huán)泵、稀溶液循環(huán)泵、冷凝液循環(huán)泵，油田污水換熱器內(nèi)上部的原油一級加熱盤管、水套爐、油田污水換熱器內(nèi)下部的污水換熱盤管、油田污水換熱器內(nèi)的蒸汽吸收室上部稀溶液噴淋管、稀溶液噴淋管上部的濃溶液噴淋管、污水換熱盤管上面的冷凝液噴淋管;該裝置充分利用了油田污水的預(yù)熱、節(jié)約了能源。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種油田污水余熱回收熱泵與水套爐聯(lián)合的原油加熱裝置，包括熱泵裝置和水套爐加熱裝置，其特征在于熱泵裝置包括設(shè)在水套爐內(nèi)上部的冷凝室(3)、下部的蒸汽發(fā)生室(8)和濃溶液與稀溶液換熱室(11)，設(shè)在油田污水換熱器(23)內(nèi)下部的冷凝液蒸發(fā)室(22)、上部的蒸汽吸收室(16)，設(shè)在水套爐(1)和油田污水換熱器(23)之間的濃溶液循環(huán)泵(14)、稀溶液循環(huán)泵(20)、冷凝液循環(huán)泵(21)，設(shè)在油田污水換熱器(23)內(nèi)上部的原油一級加熱盤管(15)，設(shè)在水套爐(1)上部的原油二級加熱盤管(2)、設(shè)在油田污水換熱器(23)內(nèi)下部的污水換熱盤管(24)、設(shè)在水套爐內(nèi)左下部的與稀溶液循環(huán)泵(20)出口相連的稀溶液換熱盤管(10)、設(shè)在水套爐內(nèi)中部的與稀溶液換熱盤管(10)相連的稀溶液噴淋管(4)和設(shè)在油田污水換熱器(23)內(nèi)的蒸汽吸收室(16)上部且與稀溶液循環(huán)泵(20)出口相連的稀溶液噴淋管(18)、設(shè)在稀溶液噴淋管(18)上部的且與濃溶液循環(huán)泵(14)出口相連的濃溶液噴淋管(17)、設(shè)在污水換熱盤管(24)上面的且與冷凝液循環(huán)泵(21)出口相連的冷凝液噴淋管(26)、設(shè)在冷凝液噴淋管(26)上面的且與冷凝室(3)底部相連的冷凝液噴淋管(27);水套爐加熱裝置包括水套爐(1)、設(shè)在水套爐內(nèi)底中左側(cè)的溢流堰板(9)、水平設(shè)在溢流堰板右側(cè)的且伸出水套爐外的U形火筒(7)、設(shè)在火筒末端的煙囪(5)和設(shè)在火筒始端的燃燒器(6);冷凝室(3)、濃溶液與稀溶液換熱室(11)、蒸汽吸收室(16)各自一側(cè)設(shè)有液位傳感器(LT)。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油田污水余熱回收熱泵與水套爐聯(lián)合的原油加熱裝置，其特征在于：濃溶液循環(huán)泵(14)進口通過連接管與濃溶液與稀溶液換熱室(11)底部相連，在連接管上設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥，流量調(diào)節(jié)閥的信號線與濃溶液與稀溶液換熱室(11)上的液位傳感器相聯(lián)。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油田污水余熱回收熱泵與水套爐聯(lián)合的原油加熱裝置，其特征在于：稀溶液循環(huán)泵(20)進口與蒸汽吸收室(16)底部相連，在稀溶液循環(huán)泵出口與稀溶液換熱盤管(10)的連接管上設(shè)有一個流量調(diào)節(jié)閥(19)，流量調(diào)節(jié)閥的信號線與蒸汽吸收室(16)上的液位傳感器(LT)相聯(lián)。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油田污水余熱回收熱泵與水套爐聯(lián)合的原油加熱裝置，其特征在于：冷凝液循環(huán)泵(21)的進口與冷凝液蒸發(fā)室(22)底部相聯(lián)。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油田污水余熱回收熱泵與水套爐聯(lián)合的原油加熱裝置，其特征在于：在冷凝室(3)與冷凝液噴淋管(27)連接管路上設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥(13)、流量調(diào)節(jié)閥(13)的信號線與冷凝室(3)上的液位傳感器相聯(lián)。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油田污水余熱回收熱泵與水套爐聯(lián)合的原油加熱裝置，其特征在于：水套爐和油田污水換熱器設(shè)為具有相對真空度的臥式圓筒形容器。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油田污水余熱回收熱泵與水套爐聯(lián)合的原油加熱裝置，其特征在于：冷凝室和蒸汽吸收室各設(shè)為長條形，上面開口，下面封底，左右兩側(cè)封板和封底的邊沿各自焊在水套爐殼體和油田污水換熱器上。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油田污水余熱回收熱泵與水套爐聯(lián)合的原油加熱裝置，其特征在于：原油一級加熱盤管水平設(shè)在蒸汽吸收室中下部，原油二級加熱盤管水平設(shè)在冷凝室中下部。

　　說明書

　　油田污水余熱回收熱泵與水套爐聯(lián)合的原油加熱裝置

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明是一種油田污水余熱回收熱泵與水套爐聯(lián)合的原油加熱裝置，主要用于油田生產(chǎn)原油加熱及與之相關(guān)的油田節(jié)能領(lǐng)域。

　　背景技術(shù)

　　大慶油田、勝利油田等大型油田經(jīng)過多年開采已進入高含水期，產(chǎn)出的含油污水總量較大，其溫度約為45℃～65℃，蘊含有豐富的余熱資源。從目前油田的生產(chǎn)情況來看，這些低溫污水大部分未能被充分利用，僅用于回注或者排放掉，污水中的熱量白白散入大氣中。同時，油田還需采用鍋爐系統(tǒng)為原油輸送及原油脫水提供大量熱源。如何實現(xiàn)油田污水余熱回收利用，并降低油田鍋爐能源消耗成為節(jié)能減排的重要目標。

　　熱泵是一種從低溫源取出熱量并傳送到高溫源的設(shè)備，它可將屬于低溫范圍的環(huán)境熱量及工業(yè)余熱轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏玫哪芰�，并提供給室內(nèi)供暖或某些工藝過程。目前國內(nèi)外水源熱泵在工業(yè)領(lǐng)域主要用于油田原油加熱或工業(yè)廢水和城市污水的余熱回收。隨著熱泵的成熟和普及，熱泵以其回收低溫廢熱、節(jié)約能源等特點得到了廣泛應(yīng)用。利用油田污水余熱給原油加熱是一種既環(huán)保又節(jié)能的最好途徑。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的是提供一種油田污水余熱回收熱泵與水套爐聯(lián)合的原油加熱裝置，解決油田污水余熱回收加熱原油及給其他生產(chǎn)生活環(huán)節(jié)提供熱源的問題。

　　本發(fā)明包括熱泵裝置和水套爐加熱裝置，其特征在于熱泵裝置包括設(shè)在水套爐內(nèi)上部的冷凝室(3)、下部的蒸汽發(fā)生室(8)和濃溶液與稀溶液換熱室(11)，設(shè)在油田污水換熱器(23)內(nèi)下部的冷凝液蒸發(fā)室(22)、上部的蒸汽吸收室(16)，設(shè)在水套爐(1)和油田污水換熱器(23)之間的濃溶液循環(huán)泵(14)、稀溶液循環(huán)泵(20)、冷凝液循環(huán)泵(21)，設(shè)在油田污水換熱器(23)內(nèi)上部的原油一級加熱盤管(15)設(shè)在水套爐(1)上部的原油二級加熱盤管(2)、設(shè)在油田污水換熱器(23)內(nèi)下部的污水換熱盤管(24)、設(shè)在水套爐內(nèi)左下部的與稀溶液循環(huán)泵(20)出口相連的稀溶液換熱盤管(10)、設(shè)在水套爐內(nèi)中部的與稀溶液換熱盤管(10)相連的稀溶液噴淋管(4)和設(shè)在油田污水換熱器(23)內(nèi)的蒸汽吸收室(16)上部且與稀溶液循環(huán)泵(20)出口相連的稀溶液噴淋管(18)、設(shè)在稀溶液噴淋管(18)上部的且與濃溶液循環(huán)泵(14)出口相連的濃溶液噴淋管(17)、設(shè)在污水換熱盤管(24)上面的且與冷凝液循環(huán)泵(21)出口相連的冷凝液噴淋管(26)、設(shè)在冷凝液噴淋管(26)上面的且與冷凝室(3)底部相連的冷凝液噴淋管(27);水套爐加熱裝置包括水套爐殼體(1)、設(shè)在水套爐殼體內(nèi)底中左側(cè)的溢流堰板(9)、水平設(shè)在溢流堰板右側(cè)的且伸出水套爐殼體外的U形火筒(7)、設(shè)在火筒末端的煙囪(5)和設(shè)在火筒始端的燃燒器(6);冷凝室(3)、濃溶液與稀溶液換熱室(11)、蒸汽吸收室(16)各自一側(cè)設(shè)有液位傳感器(LT)。

　　濃溶液循環(huán)泵(14)進口通過連接管與濃溶液與稀溶液換熱室(11)底部相連，在連接管上設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥，流量調(diào)節(jié)閥的信號線與濃溶液與稀溶液換熱室(11)上的液位傳感器相聯(lián)。

　　稀溶液循環(huán)泵(20)進口與蒸汽吸收室(16)底部相連，在稀溶液循環(huán)泵出口與稀溶液換熱盤管(10)的連接管上設(shè)有一個流量調(diào)節(jié)閥(19)，流量調(diào)節(jié)閥的信號線與蒸汽吸收室(16)上的液位傳感器(LT)相聯(lián)。

　　冷凝液循環(huán)泵(21)的進口與冷凝液蒸發(fā)室(22)底部相聯(lián)。

　　在冷凝室(3)與冷凝液噴淋管(27)連接管路上設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥(13)、流量調(diào)節(jié)閥(13)的信號線與冷凝室(3)上的液位傳感器相聯(lián)。

　　水套爐和油田污水換熱器設(shè)為具有相對真空度的臥式圓筒形容器。

　　冷凝室和蒸汽吸收室各設(shè)為長條形，上面開口，下面封底，左右兩側(cè)封板和封底的邊沿各自焊在水套爐殼體和油田污水換熱器上。

　　原油一級加熱盤管水平設(shè)在蒸汽吸收室中下部，原油二級加熱盤管水平設(shè)在冷凝室中下部。

　　本發(fā)明將水套爐加熱裝置與熱泵裝置有機結(jié)合一體，充分回收了油田污水的熱能，為原油加熱和其他生產(chǎn)、生活環(huán)節(jié)提供足夠的熱源，從而節(jié)省了大量燃料，減少了對環(huán)境的污染，對節(jié)能減排，對推動低碳經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略具有顯著作用。