油田污水余热系统的制作方法

本实用新型涉及一种余热利用技术，具体地说是一种利用油田污水余热替代天然气的节能系统。

背景技术：

目前,我国大部分油田已进入中后开采期,采出液含水率高,东部老油田多数含水率已达80%以上,油田产出污水量大,仅中石化各油田产水量就超过940000m3/d。污水产出水温度一般50℃左右,余热资源丰富,产出污水一般处理后直接回注地层,其中大量的热能没有充分利用而被浪费。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种油田污水余热回收系统，以解决上述问题。

本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现：一种油田污水余热回收系统，包括换热器、第一循环泵、吸收式热泵、烟气换热器、第二循环泵、集水器、分水器和软水机，换热器的高温水输出端连接第一循环泵，第一循环泵与吸收式热泵的低温水输入端连接，吸收式热泵的低温水输出端与换热器的低温水输入端连接，吸收式热泵的烟气输出端连接烟气换热器的烟气输入口，烟气换热器的水循环管与第一循环泵与吸收式热泵的连接管连接，吸收式热泵的高温水输出端连接分水器，吸收式热泵的低温水输入端连接第二循环泵，第二循环泵连接集水器，软水机的输出口连接水箱，水箱的输出口连接补水泵，补水泵与换热器的低温水输入端连接。

为了进一步实现本实用新型的目的，还可以采用以下技术方案:所述吸收式热泵的低温水输入端与第二循环泵之间安装第一法兰盘和第二法兰盘，第一法兰盘与吸收式热泵配合，第二法兰盘与第二循环泵配合，第一法兰盘和第二法兰盘之间安装快速拆装装置，所述快速拆装装置包括插接杆和插接管，插接杆与第一法兰盘连接，插接管与第二法兰盘连接，插接杆能与插接管插接配合，插接管的侧部开设两个透孔，插接杆的侧部开设两个盲孔，透孔内安装插接装置，所述插接装置包括锁定杆和推拉板，锁定杆为两个，两个锁定杆相互平行，两个锁定杆之间安装推拉板，锁定杆能插入到透孔内，锁定杆的端部能与盲孔插接配合，插接管的侧部安装弹簧和转轴，转轴的端部安装轴承，轴承的内圈与转轴连接，轴承的外圈安装旋转杆，旋转杆能通过旋转压住推拉板，推拉板与插接管之间安装弹簧，弹簧处于压缩状态。所述推拉板的侧部安装第一磁铁，旋转杆的侧部安装第二磁铁，第一磁铁与第二磁铁能够吸引配合。

本实用新型的优点在于：本实用新型具有广阔的产业化推广应用前景和社会环境效益。本实用新型进行污水余热回收，利用回收回来的余热加热原油，大幅度降低伴生气使用量，从而降低生产成本。同时降低废热排向大气，减少大量的水处理费用及水资源费用。本项目的研发和推广实施将有利于加快油田行业的新型节能技术的推广和应用，有利于国家建设环保节约型社会的宏观战略的实施，政策效益明显。本实用新型具有广阔的产业化推广应用前景和社会环境效益。本实用新型还具有结构简洁紧凑、制造成本低廉和使用简便的优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；图2为图1的Ⅰ部放大结构示意图；图3为图2的Ⅱ部放大结构示意图。

具体实施方式

油田污水余热系统，如图1、图2和图3所示，包括换热器21、第一循环泵22吸收式热泵23、烟气换热器24、第二循环泵25、集水器26、分水器27 和软水机28，换热器21的高温水输出端连接第一循环泵22，第一循环泵22与吸收式热泵23的低温水输入端连接，吸收式热泵23的低温水输出端与换热器21的低温水输入端连接，吸收式热泵23的烟气输出端连接烟气换热器24的烟气输出口，烟气换热器24的水循环管与第一循环泵22与吸收式热泵23的连接管连接，吸收式热泵23的高温水输出端连接分水器27，吸收式热泵23的低温水输入端连接第二循环泵25，第二循环泵25连接集水器26，软水机28的输出口连接水箱29，水箱29的输出口连接补水泵30，补水泵30与换热器21的低温水输入端连接。

本实用新型具有广阔的产业化推广应用前景和社会环境效益。本实用新型进行污水余热回收，利用回收回来的余热加热原油，大幅度降低伴生气使用量，从而降低生产成本。同时降低废热排向大气，减少大量的水处理费用及水资源费用。本项目的研发和推广实施将有利于加快油田行业的新型节能技术的推广和应用，有利于国家建设环保节约型社会的宏观战略的实施，政策效益明显。本实用新型具有广阔的产业化推广应用前景和社会环境效益。

本实用新型利用余热回收装置回收废热、污水等低品位能源中的热量，通过吸收式热泵23利用蒸发吸热，冷凝放热的原理将低品位能源中的热量传递给高品位能源。

污水在技术要求的额定压力、流量下流经换热器21，作为换热器21一次侧的热源，将污水中的热量通过换热器21传递给二次侧的余热水，提高二次侧余热水的温度，以此回收外排污水中的热量。

换热器21回收污水中的热量后，将热量传递到二次侧的余热水中，换热器21出口的高温余热水进入吸收式热泵23，经吸收式热泵23后变为低温余热水，再次进入换热器21加热，如此循环。

经换热器21加热后的余热水进入吸收式热泵机组，热泵机组主要由蒸发器、吸收器、发生器、冷凝器四大部件组成，余热水进入热泵机组后在蒸发器传热管内流动，与管外真空环境下喷淋的冷媒水进行热交换，冷媒水吸收传热管内冷媒水热量而蒸发，从而达到余热利用效果。冷媒蒸汽进入吸收器被溴化锂溶液吸收。浓溶液喷淋在吸收器传热管外，吸收蒸发器中产生的冷媒蒸汽后，成为稀溶液；产生的吸收热被传热管内流动的热水带走，既保持了吸收器的吸收能力，又提高了热水温度。来自吸收器的稀溶液在发生器中被加热浓缩为浓溶液，同时产生大量的冷媒蒸汽进入冷凝器。从吸收器来的热水进入冷凝器传热管，吸收管外冷媒蒸汽的热量，温度再度被提升后进入客户端供热系统；冷媒蒸汽放出热量后被冷凝为冷媒水再次进入蒸发器吸收循环水热量。

如上所述，机器运行时，在冷媒和吸收液共存的条件下，反复进行蒸发→吸收→再生→冷凝这一循环，从而实现热量从余热水到热水的转移。

低温热水通过第一循环泵22进入吸收式热泵23，经过热泵23机组加热后送出高温热水，高温热水通过分水器27分到各个用热侧的换热器，从换热器出来后的热水变温低温热水，低温热水通过集水器26、第二循环泵25再次进入吸收式热泵机组进行加热，如此循环，实现对热水的循环加热。

为保证设备的使用寿命，余热回收系统通常会配置软水机28。软水机28是应用离子交换技术，通过树脂上的功能离子与水中的钙、镁离子进行交换，从而吸附水中多余的钙、镁离子，达到去除水垢(碳酸钙或碳酸镁)的目的。

经处理后的软化水进入水箱储存，当余热水系统及热水系统缺水时，配套的补水泵会抽着软化水箱29里的软化水对系统进行补水。

吸收式热泵机组运行时会排出大量高温烟气，通过配套烟气/水换热器可以对高温烟气中的热量进行回收。余热水系统中的余热水进入烟气/水换热器，高温烟气通过特殊材质制作的烟气/水换热器后，将烟气/水换热器水管中的余热水的温度提高，同时降低了外排烟气的温度，实现烟气余热的回收。

本实用新型对烟气余热进行了阶梯式回收利用，将热泵排烟温度降低至40℃以下，实现节能、节水和烟气除雾等多重效果。本实用新型的第一烟气换热器24和第二烟气换热器25，第一烟气换热器24能够将23产生烟气的热能转化为水的内能，并且将水循环至燃气热泵21，燃气热泵21在第一烟气换热器24输出热水的基础上，通过燃气驱动使热水升温，实现循环。本实用新型的第二烟气换热器25可以将燃气热泵21产生烟气的热能转化为水的内能，并且将水循环至燃气热泵21，从而实现烟气热能的综合利用。本实用新型的工作原理，燃气锅炉23通过燃气是水升温为原油脱水系统、来液加热系统、老化油加热系统、油田联合站采暖系统等提供热水的同时产生高温烟气，第一烟气换热器24吸收高温烟气的热量，产生具有一定温度的热水循环回燃气热泵2123，燃气热泵2123通过燃气在时一定温度的热水的进一步升温，达到供暖要求达到需热要求，为供暖系统提供热水为油田原油脱水加热系统、来液加热系统、老化油加热系统、采暖系统提供热水。

由于吸收式热泵23的低温水输入端与第二循环泵25之间的连接管内的水容易析出矿物质结晶，使吸收式热泵23的低温水输入端与第二循环泵25之间的连接管内部容易产生水锈，所以冷水输送管27需要经常更换，为了方便吸收式热泵23的低温水输入端与第二循环泵25之间的连接管的更换。所述吸收式热泵23的低温水输入端与第二循环泵25之间安装第一法兰盘31和第二法兰盘32，第一法兰盘31与吸收式热泵23配合，第二法兰盘32与第二循环泵25配合，第一法兰盘31和第二法兰盘32之间安装快速拆装装置，所述快速拆装装置包括插接杆1和插接管2，插接杆1与第一法兰盘31连接，插接管2与第二法兰盘32连接，插接杆1能与插接管2插接配合，插接管2的侧部开设两个透孔5，插接杆1的侧部开设两个盲孔3，透孔5内安装插接装置，所述插接装置包括锁定杆4和推拉板10，锁定杆4为两个，两个锁定杆4相互平行，两个锁定杆4之间安装推拉板10，锁定杆4能插入到透孔5内，锁定杆4的端部能与盲孔3插接配合，插接管2的侧部安装弹簧8和转轴12，转轴12的端部安装轴承11，轴承11的内圈与转轴12连接，轴承11的外圈安装旋转杆9，旋转杆9能通过旋转压住推拉板10，推拉板10与插接管2之间安装弹簧8，弹簧8处于压缩状态。

本实用新型的快速拆装装置既能保证第一法兰盘31和第二法兰盘32连接的稳定性，又能方便第一法兰盘31和第二法兰盘32快速拆卸和连接，本实用新型通过推拉板10推动两个锁定杆4插入透孔5并与盲孔3配合，有效减小了插接杆1的摆动幅度，大大提高了U形杆23与刀座13连接的稳定性。当锁定杆4与盲孔3配合后，旋转杆9可以通过轴承11旋转压住推拉板10，从而使弹簧8压缩，使锁定杆4与盲孔3保持插接状态，从而实现锁定。当需要解除锁定时，只需转动旋转杆9，使旋转杆9与推拉板10脱离，此时推拉板10在弹簧8的作用下弹出，使锁定杆4与盲孔3脱离，从而使插接杆1与插接管2解除锁定，由于弹簧8的弹力，锁定杆4与盲孔3脱离迅速，从而大大提高了插接杆1与插接管2的拆卸速度。本实用新型的轴承11既能使旋转杆9与转轴12保持垂直状态的连接，又能方便旋转杆9的旋转。整个安装和拆卸过程无需旋转螺栓操作，从而大大提高了安装和拆卸效率。

所述推拉板10的侧部安装第一磁铁6，旋转杆9的侧部安装第二磁铁7，第一磁铁6与第二磁铁7能够吸引配合。

本实用新型的技术方案并不限制于本实用新型所述的实施例的范围内。本实用新型未详尽描述的技术内容均为公知技术。