基于蓄能式热泵的采油污水余热利用装置的制造方法
专利名称:基于蓄能式热泵的采油污水余热利用装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于蓄能式热泵系统的采油污水余热利用装置，包括低温热源换热器、热泵机组、蓄能罐、二级换热器、供热一级泵和供热二级泵；低温热源换热器的一次侧与注水管线相连接；热泵机组包括蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀；热泵机组的冷凝器二次侧传热介质出口连接至蓄能罐的热水口，并通过供热二级泵连接至二级换热器一次侧传热介质入口，热泵机组的冷凝器二次侧传热介质入口通过供热一级泵连接至蓄能罐的冷水口和二级换热器一次侧传热介质出口。该装置消耗较少的低价位的电能即可获得较多可利用的热能，达到节能减排的效果。
【专利说明】
基于蓄能式热泵的采油污水余热利用装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及油田采油污水余热高效利用技术，特别涉及一种基于蓄能式热栗的采油污水余热利用装置。
【背景技术】
[0002]现有的采油余热利用技术主要是提取回注水中的热量，通过热栗升温后，用于工业生产和民用供暖。目前采用的热栗形式主要有吸收式热栗和压缩式热栗。图1显示现有的利用吸收式或压缩式热栗机组的采油余热利用系统，包括低温热源循环栗P1、低温热源换热器P2、冷冻栗P3、吸收式或压缩式热栗机组P4、高温换热器P5、供热栗P6。
[0003]吸收式热栗机组需要消耗燃气、燃油作为驱动热源(油田不考虑高温热水或者蒸汽)，不能完全替代联合站内一次能源消耗，能效比较低，机组容量大、占地面积大，燃油、燃气危险系数较高，油气输送管道需采用防爆阀门、仪表，投资较高。随着压缩式热栗技术的成熟和效率的提高，其在采油余热利用系统中的应用日益广泛，但压缩式热栗需要消耗大量的电能，由于油田电价较高，与消耗一次能源相比无经济效益优势，用热单位的积极性不高，大范围的推广应用受到限制。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种基于蓄能式热栗的采油污水余热利用装置，其克服了现有技术耗能大、费用高的缺点，消耗较少的低价位的电能即可获得较多可利用的热能，达到节能减排的效果。
[0005]本实用新型采用以下解决方案:
[0006]—种基于蓄能式热栗的采油污水余热利用装置，包括低温热源换热器、热栗机组、蓄能罐、二级换热器、供热一级栗和供热二级栗；
[0007]其中，所述低温热源换热器的一次侧与注水管线相连接；
[0008]所述热栗机组包括蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀；
[0009]所述热栗机组的蒸发器一次侧传热介质出口连接至所述低温热源换热器二次侧传热介质入口，所述热栗机组的蒸发器一次侧传热介质入口连接至所述低温热源换热器二次侧传热介质出口；
[0010]所述热栗机组的冷凝器二次侧传热介质出口连接至所述蓄能罐的热水口，并通过所述供热二级栗连接至所述二级换热器一次侧传热介质入口，所述热栗机组的冷凝器二次侧传热介质入口通过所述供热一级栗连接至所述蓄能罐的冷水口和所述二级换热器一次侧传热介质出口。
[0011]优选地，所述低温热源换热器一次侧入水口与所述注水管线之间设置有低温热源循环栗，所述低温热源换热器一次侧出水口与所述注水管线相连接。
[0012]优选地，当所述热栗机组开启时，所述供热一级栗和供热二级栗开启。
[0013]优选地，当所述热栗机组关闭时，所述供热一级栗关闭，所述供热二级栗开启。
[0014]优选地，在所述蒸发器一次侧传热介质出口与低温热源换热器二次侧传热介质入口之间设置有热栗冷冻栗。
[0015]优选地，所述热栗机组是压缩式热栗机组。
[0016]优选地，所述二级换热器一次侧传热介质出口通过第一反比例调节阀连接至所述供热二级栗，所述蓄能罐的热水口通过第二反比例调节阀连接至所述供热二级栗，其中所述第一反比例调节阀和第二反比例调节阀的开度之和等于常数。
[0017]优选地，当所述二级换热器的回水温度高于设计值时，所述第一反比例调节阀的开度增大，第二反比例调节阀的开度减小。
[0018]优选地，当所述二级换热器的回水温度低于设计值时，所述第一反比例调节阀的开度减小，第二反比例调节阀的开度增大。
[0019]优选地，在所述二级换热器一次侧传热介质出口处设置有温度计。
[0020]与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于:
[0021]I)采用高效的蓄能热栗，能够有效利用油田的采油余热，变废为宝，可完全替代现有的燃油、燃气锅炉，达到节能减排的效果；
[0022]2)本实用新型采用的蓄能技术可以利用峰谷电价政策，在电价低谷时段开启热栗机组，边蓄能边供热，电价高峰段关闭热栗机组，采用蓄能供热，能够降低运行电费50%以上；
[0023]3)采用蓄能罐，在热栗机组检修或故障停机、系统维护等特殊情况下，可以利用蓄能罐内的热能持续供热，大幅提高了系统的稳定性和可靠性。
【附图说明】
[0024]通过结合附图对本实用新型示例性实施例进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。其中，在示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
[0025]图1显示现有的利用吸收式或蒸汽压缩式热栗机组的采油余热利用系统。
[0026]图2显示根据示例性实施例的利用蓄能式热栗系统的采油污水余热利用装置示意图。
[0027]主要附图标记说明:
[0028]Pl-低温热源循环栗，P2-低温热源换热器，P3-冷冻栗，P4-吸收式或压缩式热栗机组，P5-高温换热器，P6-供热栗；
[0029]1-低温热源循环栗，2-低温热源换热器，3-热栗冷冻栗，4-压缩式热栗机组，5-储能罐，6-供热一级栗，71-反比例调节阀，72-反比例调节阀，8-供热二级栗，9-换热器，10-蒸发器，11-压缩机，12-膨胀阀，13-冷凝器，14-温度计。
【具体实施方式】
[0030]下面将参照附图更详细地描述本实用新型的优选实施例。虽然附图中显示了本实用新型的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型，而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本实用新型更加透彻和完整，并且能够将本实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。
[0031]根据示例性实施例的基于蓄能式热栗的采油污水余热利用装置包括:低温热源换热器、热栗机组、蓄能罐、二级换热器、供热一级栗和供热二级栗；
[0032]其中，低温热源换热器的一次侧与注水管线相连接；
[0033]热栗机组包括蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀；
[0034]热栗机组的蒸发器一次侧传热介质出口连接至低温热源换热器二次侧传热介质入口，热栗的蒸发器一次侧传热介质入口连接至低温热源换热器二次侧传热介质出口；
[0035]热栗机组的冷凝器二次侧传热介质出口连接至蓄能罐的热水口，并通过供热二级栗连接至二级换热器一次侧传热介质入口，热栗机组的冷凝器二次侧传热介质入口通过供热一级栗连接至蓄能罐的冷水口和二级换热器一次侧传热介质出口。
[0036]根据示例性实施例的基于蓄能式热栗的采油污水余热利用装置的工作过程如下详述:
[0037]来自于注水管线的注水通过低温热源换热器的一次侧入水口进入低温热源换热器，其热量传递给低温热源换热器二次侧的传热介质(例如软化水)，得到热量的传热介质进入热栗机组的蒸发器加热制冷剂，通过热栗机组中制冷剂的蒸发、压缩、冷凝、节流等环节，将热量传递到热栗机组冷凝器二次侧的传热介质(例如软化水)，制取高温介质。
[0038]夜间谷电时段内，热栗机组开启，供热一级栗、供热二级栗同时开启，一方面通过二级换热器向被加热介质供热，另一方面通过蓄能罐的热水口向蓄能罐内热介质(例如热水)蓄能。白天峰电和尖峰电价时段，热栗机组、供热一级栗停止运行，供热二级栗继续运行，蓄能罐内的热介质通过蓄能罐的热水口流入二级供热栗的传热介质入口，从而利用蓄能罐内的热介质继续提供热量，仍然可以通过二级换热器向被加热介质供热。
[0039]根据示例性实施例的基于蓄能式热栗的采油污水余热利用装置的优点是采用蓄能技术，可以利用峰谷电价政策，在电价低谷时段开启热栗机组，边蓄能边供热，电价高峰段关闭热栗机组，采用蓄能供热，能够减低运行电费50%以上。此外，在热栗机组检修或故障停机、系统维护等特殊情况下，也可以利用蓄能罐内的热能持续供热，大幅提高了系统的稳定性和可靠性。
[0040]作为优选方案，低温热源换热器一次侧入水口与注水管线之间设置有低温热源循环栗，低温热源换热器一次侧出水口与注水管线相连接，从而注水被低温热源循环栗加压，经过低温热源换热器换热后重新回到注水管线，做到只取热不取水，实现水资源的重复利用。
[0041]作为优选方案，当热栗机组开启时，供热一级栗和供热二级栗开启，从而一方面通过二级换热器向被加热介质供热，另一方面向蓄能罐内充入热介质蓄能。
[0042]作为优选方案，当热栗机组关闭时，供热一级栗关闭，供热二级栗开启，从而利用蓄能罐内的高温蓄能介质继续提供热量，从而仍然可以通过二级换热器向被加热介质供热。
[0043]作为优选方案，在蒸发器一次侧传热介质出口与低温热源换热器二次侧传热介质入口之间设置有热栗冷冻栗，以维持蒸发器一次侧和低温热源换热器二次侧之间的传热介质循环。
[0044]作为优选方案，热栗机组是压缩式热栗机组。
[0045]作为优选方案，二级换热器一次侧传热介质出口通过第一反比例调节阀连接至供热二级栗，蓄能罐的热水口通过第二反比例调节阀连接至供热二级栗，其中第一反比例调节阀和第二反比例调节阀的开度之和等于常数。
[0046]作为优选方案，当二级换热器的回水温度高于设计值时，第一反比例调节阀的开度增大，第二反比例调节阀的开度减小，从而降低向二级换热器供水的温度。
[0047]作为优选方案，当二级换热器的回水温度低于设计值时，第一反比例调节阀的开度减小，第二反比例调节阀的开度增大，从而提高向二级换热器供水的温度。
[0048]作为优选方案，在二级换热器的传热介质出口处设置有温度计，以测量二级换热器的回水温度。
[0049]以下参考图1描述根据本实用新型的示例性实施例，图中，箭头表示传热介质的流动方向。根据示例性实施例的基于蓄能式热栗的采油污水余热利用装置包括低温热源循环栗1、低温热源换热器、热栗冷冻栗3、压缩式热栗机组4、蓄能罐5、供热一级栗6、反比例调节阀71、反比例调节阀72、供热二级栗8、二级换热器9。
[0050]低温热源换热器2—次侧入水口通过低温热源循环栗I与注水管线相连接，低温热源换热器2—次侧出水口也与注水管线相连接。压缩式热栗机组4包括蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀。
[0051]压缩式热栗机组4的蒸发器一次侧传热介质出口连接至低温热源换热器2二次侧传热介质入口，压缩式热栗机组4的蒸发器侧一次侧传热介质入口连接至低温热源换热器2二次侧传热介质出口。
[0052]压缩式热栗机组4的冷凝器二次侧传热介质出口连接至蓄能罐5的热水口，并通过供热二级栗8连接至二级换热器9一次侧传热介质入口，压缩式热栗机组4的冷凝器二次侧传热介质入口通过供热一级栗6连接至蓄能罐5的冷水口和二级换热器9 一次侧传热介质出
□ O
[0053]二级换热器9一次侧传热介质出口通过反比例调节阀71连接至供热二级栗8，蓄能罐5的热水口通过反比例调节阀72连接至供热二级栗8，其中反比例调节阀71和反比例调节阀72的开度之和等于I。
[0054]在二级换热器9一次侧传热介质出口处设置有温度计14，以测量二级换热器9一次侧回水温度。
[0055]来自于注水管线的注水通过低温热源换热器2—次侧入水口进入低温热源换热器2，其热量传递给低温热源换热器2 二次侧的软化水，得到热量的软化水进入压缩式热栗机组4的蒸发器，通过压缩式热栗机组4中制冷剂的蒸发、压缩、冷凝、节流等环节，将热量传递到压缩式热栗机组4冷凝器二次侧的软化水，制取高温水。
[0056]夜间谷电时段内，压缩式热栗机组4开启，供热一级栗6、供热二级栗8同时开启，一方面通过二级换热器9向被加热介质供热，另一方面向蓄能罐5内充入热水蓄能。白天峰电和尖峰电价时段，压缩式热栗机组4、供热一级栗6停止运行，供热二级栗8继续运行，利用蓄能罐5内的热水继续提供热量，从而仍然可以通过二级换热器9向被加热介质供热。
[0057]反比例调节阀71和72的开度之和等于I。在运行过程中，通过温度计14测量二级换热器9的回水温度，若测量的回水温度T2高于设计值，则反比例调节阀71开大、反比例调节阀72关小，降低供水温度;若测量的回水温度T2低于设计值，则反比例调节阀71关小、反比例调节阀72开大。
[0058]上述技术方案只是本实用新型的一种实施例，对于本领域内的技术人员而言，在本实用新型的原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本实用新型上述具体实施例的描述，因此前面的描述只是优选的，而并不具有限制性的意义。
【主权项】
1.一种基于蓄能式热栗的采油污水余热利用装置，其特征在于，包括低温热源换热器、热栗机组、蓄能罐、二级换热器、供热一级栗和供热二级栗； 其中，所述低温热源换热器的一次侧与注水管线相连接； 所述热栗机组包括蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀； 所述热栗机组的蒸发器一次侧传热介质出口连接至所述低温热源换热器二次侧传热介质入口，所述热栗机组的蒸发器一次侧传热介质入口连接至所述低温热源换热器二次侧传热介质出口； 所述热栗机组的冷凝器二次侧传热介质出口连接至所述蓄能罐的热水口，并通过所述供热二级栗连接至所述二级换热器一次侧传热介质入口，所述热栗机组的冷凝器二次侧传热介质入口通过所述供热一级栗连接至所述蓄能罐的冷水口和所述二级换热器一次侧传热介质出口。2.根据权利要求1所述的基于蓄能式热栗的采油污水余热利用装置，其特征在于，所述低温热源换热器一次侧入水口与所述注水管线之间设置有低温热源循环栗，所述低温热源换热器一次侧出水口与所述注水管线相连接。3.根据权利要求1所述的基于蓄能式热栗的采油污水余热利用装置，其特征在于，当所述热栗机组开启时，所述供热一级栗和供热二级栗开启。4.根据权利要求1所述的基于蓄能式热栗的采油污水余热利用装置，其特征在于，当所述热栗机组关闭时，所述供热一级栗关闭，所述供热二级栗开启。5.根据权利要求1所述的基于蓄能式热栗的采油污水余热利用装置，其特征在于，在所述蒸发器一次侧传热介质出口与低温热源换热器二次侧传热介质入口之间设置有热栗冷冻栗。6.根据权利要求1所述的基于蓄能式热栗的采油污水余热利用装置，其特征在于，所述热栗机组是压缩式热栗机组。7.根据权利要求1所述的基于蓄能式热栗的采油污水余热利用装置，其特征在于，所述二级换热器一次侧传热介质出口通过第一反比例调节阀连接至所述供热二级栗，所述蓄能罐的热水口通过第二反比例调节阀连接至所述供热二级栗，其中所述第一反比例调节阀和第二反比例调节阀的开度之和等于常数。8.根据权利要求7所述的基于蓄能式热栗的采油污水余热利用装置，其特征在于，当所述二级换热器的回水温度高于设计值时，所述第一反比例调节阀的开度增大，第二反比例调节阀的开度减小。9.根据权利要求7所述的基于蓄能式热栗的采油污水余热利用装置，其特征在于，当所述二级换热器的回水温度低于设计值时，所述第一反比例调节阀的开度减小，第二反比例调节阀的开度增大。10.根据权利要求7所述的基于蓄能式热栗的采油污水余热利用装置，其特征在于，在所述二级换热器一次侧传热介质出口处设置有温度计。
【文档编号】F25B30/06GK205718072SQ201620341210
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年4月21日
【发明人】刘学峰, 郭新锋, 杨晨, 崔宁, 张钦
【申请人】中国石油化工集团公司, 中国石化集团新星石油有限责任公司
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于蓄能式热泵系统的采油污水余热利用装置，包括低温热源换热器、热泵机组、蓄能罐、二级换热器、供热一级泵和供热二级泵；低温热源换热器的一次侧与注水管线相连接；热泵机组包括蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀；热泵机组的冷凝器二次侧传热介质出口连接至蓄能罐的热水口，并通过供热二级泵连接至二级换热器一次侧传热介质入口，热泵机组的冷凝器二次侧传热介质入口通过供热一级泵连接至蓄能罐的冷水口和二级换热器一次侧传热介质出口。该装置消耗较少的低价位的电能即可获得较多可利用的热能，达到节能减排的效果。
【专利说明】
基于蓄能式热泵的采油污水余热利用装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及油田采油污水余热高效利用技术，特别涉及一种基于蓄能式热栗的采油污水余热利用装置。
【背景技术】
[0002]现有的采油余热利用技术主要是提取回注水中的热量，通过热栗升温后，用于工业生产和民用供暖。目前采用的热栗形式主要有吸收式热栗和压缩式热栗。图1显示现有的利用吸收式或压缩式热栗机组的采油余热利用系统，包括低温热源循环栗P1、低温热源换热器P2、冷冻栗P3、吸收式或压缩式热栗机组P4、高温换热器P5、供热栗P6。
[0003]吸收式热栗机组需要消耗燃气、燃油作为驱动热源(油田不考虑高温热水或者蒸汽)，不能完全替代联合站内一次能源消耗，能效比较低，机组容量大、占地面积大，燃油、燃气危险系数较高，油气输送管道需采用防爆阀门、仪表，投资较高。随着压缩式热栗技术的成熟和效率的提高，其在采油余热利用系统中的应用日益广泛，但压缩式热栗需要消耗大量的电能，由于油田电价较高，与消耗一次能源相比无经济效益优势，用热单位的积极性不高，大范围的推广应用受到限制。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种基于蓄能式热栗的采油污水余热利用装置，其克服了现有技术耗能大、费用高的缺点，消耗较少的低价位的电能即可获得较多可利用的热能，达到节能减排的效果。
[0005]本实用新型采用以下解决方案:
[0006]—种基于蓄能式热栗的采油污水余热利用装置，包括低温热源换热器、热栗机组、蓄能罐、二级换热器、供热一级栗和供热二级栗；
[0007]其中，所述低温热源换热器的一次侧与注水管线相连接；
[0008]所述热栗机组包括蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀；
[0009]所述热栗机组的蒸发器一次侧传热介质出口连接至所述低温热源换热器二次侧传热介质入口，所述热栗机组的蒸发器一次侧传热介质入口连接至所述低温热源换热器二次侧传热介质出口；
[0010]所述热栗机组的冷凝器二次侧传热介质出口连接至所述蓄能罐的热水口，并通过所述供热二级栗连接至所述二级换热器一次侧传热介质入口，所述热栗机组的冷凝器二次侧传热介质入口通过所述供热一级栗连接至所述蓄能罐的冷水口和所述二级换热器一次侧传热介质出口。
[0011]优选地，所述低温热源换热器一次侧入水口与所述注水管线之间设置有低温热源循环栗，所述低温热源换热器一次侧出水口与所述注水管线相连接。
[0012]优选地，当所述热栗机组开启时，所述供热一级栗和供热二级栗开启。
[0013]优选地，当所述热栗机组关闭时，所述供热一级栗关闭，所述供热二级栗开启。
[0014]优选地，在所述蒸发器一次侧传热介质出口与低温热源换热器二次侧传热介质入口之间设置有热栗冷冻栗。
[0015]优选地，所述热栗机组是压缩式热栗机组。
[0016]优选地，所述二级换热器一次侧传热介质出口通过第一反比例调节阀连接至所述供热二级栗，所述蓄能罐的热水口通过第二反比例调节阀连接至所述供热二级栗，其中所述第一反比例调节阀和第二反比例调节阀的开度之和等于常数。
[0017]优选地，当所述二级换热器的回水温度高于设计值时，所述第一反比例调节阀的开度增大，第二反比例调节阀的开度减小。
[0018]优选地，当所述二级换热器的回水温度低于设计值时，所述第一反比例调节阀的开度减小，第二反比例调节阀的开度增大。
[0019]优选地，在所述二级换热器一次侧传热介质出口处设置有温度计。
[0020]与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于:
[0021]I)采用高效的蓄能热栗，能够有效利用油田的采油余热，变废为宝，可完全替代现有的燃油、燃气锅炉，达到节能减排的效果；
[0022]2)本实用新型采用的蓄能技术可以利用峰谷电价政策，在电价低谷时段开启热栗机组，边蓄能边供热，电价高峰段关闭热栗机组，采用蓄能供热，能够降低运行电费50%以上；
[0023]3)采用蓄能罐，在热栗机组检修或故障停机、系统维护等特殊情况下，可以利用蓄能罐内的热能持续供热，大幅提高了系统的稳定性和可靠性。
【附图说明】
[0024]通过结合附图对本实用新型示例性实施例进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。其中，在示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
[0025]图1显示现有的利用吸收式或蒸汽压缩式热栗机组的采油余热利用系统。
[0026]图2显示根据示例性实施例的利用蓄能式热栗系统的采油污水余热利用装置示意图。
[0027]主要附图标记说明:
[0028]Pl-低温热源循环栗，P2-低温热源换热器，P3-冷冻栗，P4-吸收式或压缩式热栗机组，P5-高温换热器，P6-供热栗；
[0029]1-低温热源循环栗，2-低温热源换热器，3-热栗冷冻栗，4-压缩式热栗机组，5-储能罐，6-供热一级栗，71-反比例调节阀，72-反比例调节阀，8-供热二级栗，9-换热器，10-蒸发器，11-压缩机，12-膨胀阀，13-冷凝器，14-温度计。
【具体实施方式】
[0030]下面将参照附图更详细地描述本实用新型的优选实施例。虽然附图中显示了本实用新型的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型，而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本实用新型更加透彻和完整，并且能够将本实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。
[0031]根据示例性实施例的基于蓄能式热栗的采油污水余热利用装置包括:低温热源换热器、热栗机组、蓄能罐、二级换热器、供热一级栗和供热二级栗；
[0032]其中，低温热源换热器的一次侧与注水管线相连接；
[0033]热栗机组包括蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀；
[0034]热栗机组的蒸发器一次侧传热介质出口连接至低温热源换热器二次侧传热介质入口，热栗的蒸发器一次侧传热介质入口连接至低温热源换热器二次侧传热介质出口；
[0035]热栗机组的冷凝器二次侧传热介质出口连接至蓄能罐的热水口，并通过供热二级栗连接至二级换热器一次侧传热介质入口，热栗机组的冷凝器二次侧传热介质入口通过供热一级栗连接至蓄能罐的冷水口和二级换热器一次侧传热介质出口。
[0036]根据示例性实施例的基于蓄能式热栗的采油污水余热利用装置的工作过程如下详述:
[0037]来自于注水管线的注水通过低温热源换热器的一次侧入水口进入低温热源换热器，其热量传递给低温热源换热器二次侧的传热介质(例如软化水)，得到热量的传热介质进入热栗机组的蒸发器加热制冷剂，通过热栗机组中制冷剂的蒸发、压缩、冷凝、节流等环节，将热量传递到热栗机组冷凝器二次侧的传热介质(例如软化水)，制取高温介质。
[0038]夜间谷电时段内，热栗机组开启，供热一级栗、供热二级栗同时开启，一方面通过二级换热器向被加热介质供热，另一方面通过蓄能罐的热水口向蓄能罐内热介质(例如热水)蓄能。白天峰电和尖峰电价时段，热栗机组、供热一级栗停止运行，供热二级栗继续运行，蓄能罐内的热介质通过蓄能罐的热水口流入二级供热栗的传热介质入口，从而利用蓄能罐内的热介质继续提供热量，仍然可以通过二级换热器向被加热介质供热。
[0039]根据示例性实施例的基于蓄能式热栗的采油污水余热利用装置的优点是采用蓄能技术，可以利用峰谷电价政策，在电价低谷时段开启热栗机组，边蓄能边供热，电价高峰段关闭热栗机组，采用蓄能供热，能够减低运行电费50%以上。此外，在热栗机组检修或故障停机、系统维护等特殊情况下，也可以利用蓄能罐内的热能持续供热，大幅提高了系统的稳定性和可靠性。
[0040]作为优选方案，低温热源换热器一次侧入水口与注水管线之间设置有低温热源循环栗，低温热源换热器一次侧出水口与注水管线相连接，从而注水被低温热源循环栗加压，经过低温热源换热器换热后重新回到注水管线，做到只取热不取水，实现水资源的重复利用。
[0041]作为优选方案，当热栗机组开启时，供热一级栗和供热二级栗开启，从而一方面通过二级换热器向被加热介质供热，另一方面向蓄能罐内充入热介质蓄能。
[0042]作为优选方案，当热栗机组关闭时，供热一级栗关闭，供热二级栗开启，从而利用蓄能罐内的高温蓄能介质继续提供热量，从而仍然可以通过二级换热器向被加热介质供热。
[0043]作为优选方案，在蒸发器一次侧传热介质出口与低温热源换热器二次侧传热介质入口之间设置有热栗冷冻栗，以维持蒸发器一次侧和低温热源换热器二次侧之间的传热介质循环。
[0044]作为优选方案，热栗机组是压缩式热栗机组。
[0045]作为优选方案，二级换热器一次侧传热介质出口通过第一反比例调节阀连接至供热二级栗，蓄能罐的热水口通过第二反比例调节阀连接至供热二级栗，其中第一反比例调节阀和第二反比例调节阀的开度之和等于常数。
[0046]作为优选方案，当二级换热器的回水温度高于设计值时，第一反比例调节阀的开度增大，第二反比例调节阀的开度减小，从而降低向二级换热器供水的温度。
[0047]作为优选方案，当二级换热器的回水温度低于设计值时，第一反比例调节阀的开度减小，第二反比例调节阀的开度增大，从而提高向二级换热器供水的温度。
[0048]作为优选方案，在二级换热器的传热介质出口处设置有温度计，以测量二级换热器的回水温度。
[0049]以下参考图1描述根据本实用新型的示例性实施例，图中，箭头表示传热介质的流动方向。根据示例性实施例的基于蓄能式热栗的采油污水余热利用装置包括低温热源循环栗1、低温热源换热器、热栗冷冻栗3、压缩式热栗机组4、蓄能罐5、供热一级栗6、反比例调节阀71、反比例调节阀72、供热二级栗8、二级换热器9。
[0050]低温热源换热器2—次侧入水口通过低温热源循环栗I与注水管线相连接，低温热源换热器2—次侧出水口也与注水管线相连接。压缩式热栗机组4包括蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀。
[0051]压缩式热栗机组4的蒸发器一次侧传热介质出口连接至低温热源换热器2二次侧传热介质入口，压缩式热栗机组4的蒸发器侧一次侧传热介质入口连接至低温热源换热器2二次侧传热介质出口。
[0052]压缩式热栗机组4的冷凝器二次侧传热介质出口连接至蓄能罐5的热水口，并通过供热二级栗8连接至二级换热器9一次侧传热介质入口，压缩式热栗机组4的冷凝器二次侧传热介质入口通过供热一级栗6连接至蓄能罐5的冷水口和二级换热器9 一次侧传热介质出
□ O
[0053]二级换热器9一次侧传热介质出口通过反比例调节阀71连接至供热二级栗8，蓄能罐5的热水口通过反比例调节阀72连接至供热二级栗8，其中反比例调节阀71和反比例调节阀72的开度之和等于I。
[0054]在二级换热器9一次侧传热介质出口处设置有温度计14，以测量二级换热器9一次侧回水温度。
[0055]来自于注水管线的注水通过低温热源换热器2—次侧入水口进入低温热源换热器2，其热量传递给低温热源换热器2 二次侧的软化水，得到热量的软化水进入压缩式热栗机组4的蒸发器，通过压缩式热栗机组4中制冷剂的蒸发、压缩、冷凝、节流等环节，将热量传递到压缩式热栗机组4冷凝器二次侧的软化水，制取高温水。
[0056]夜间谷电时段内，压缩式热栗机组4开启，供热一级栗6、供热二级栗8同时开启，一方面通过二级换热器9向被加热介质供热，另一方面向蓄能罐5内充入热水蓄能。白天峰电和尖峰电价时段，压缩式热栗机组4、供热一级栗6停止运行，供热二级栗8继续运行，利用蓄能罐5内的热水继续提供热量，从而仍然可以通过二级换热器9向被加热介质供热。
[0057]反比例调节阀71和72的开度之和等于I。在运行过程中，通过温度计14测量二级换热器9的回水温度，若测量的回水温度T2高于设计值，则反比例调节阀71开大、反比例调节阀72关小，降低供水温度;若测量的回水温度T2低于设计值，则反比例调节阀71关小、反比例调节阀72开大。
[0058]上述技术方案只是本实用新型的一种实施例，对于本领域内的技术人员而言，在本实用新型的原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本实用新型上述具体实施例的描述，因此前面的描述只是优选的，而并不具有限制性的意义。
【主权项】
1.一种基于蓄能式热栗的采油污水余热利用装置，其特征在于，包括低温热源换热器、热栗机组、蓄能罐、二级换热器、供热一级栗和供热二级栗； 其中，所述低温热源换热器的一次侧与注水管线相连接； 所述热栗机组包括蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀； 所述热栗机组的蒸发器一次侧传热介质出口连接至所述低温热源换热器二次侧传热介质入口，所述热栗机组的蒸发器一次侧传热介质入口连接至所述低温热源换热器二次侧传热介质出口； 所述热栗机组的冷凝器二次侧传热介质出口连接至所述蓄能罐的热水口，并通过所述供热二级栗连接至所述二级换热器一次侧传热介质入口，所述热栗机组的冷凝器二次侧传热介质入口通过所述供热一级栗连接至所述蓄能罐的冷水口和所述二级换热器一次侧传热介质出口。2.根据权利要求1所述的基于蓄能式热栗的采油污水余热利用装置，其特征在于，所述低温热源换热器一次侧入水口与所述注水管线之间设置有低温热源循环栗，所述低温热源换热器一次侧出水口与所述注水管线相连接。3.根据权利要求1所述的基于蓄能式热栗的采油污水余热利用装置，其特征在于，当所述热栗机组开启时，所述供热一级栗和供热二级栗开启。4.根据权利要求1所述的基于蓄能式热栗的采油污水余热利用装置，其特征在于，当所述热栗机组关闭时，所述供热一级栗关闭，所述供热二级栗开启。5.根据权利要求1所述的基于蓄能式热栗的采油污水余热利用装置，其特征在于，在所述蒸发器一次侧传热介质出口与低温热源换热器二次侧传热介质入口之间设置有热栗冷冻栗。6.根据权利要求1所述的基于蓄能式热栗的采油污水余热利用装置，其特征在于，所述热栗机组是压缩式热栗机组。7.根据权利要求1所述的基于蓄能式热栗的采油污水余热利用装置，其特征在于，所述二级换热器一次侧传热介质出口通过第一反比例调节阀连接至所述供热二级栗，所述蓄能罐的热水口通过第二反比例调节阀连接至所述供热二级栗，其中所述第一反比例调节阀和第二反比例调节阀的开度之和等于常数。8.根据权利要求7所述的基于蓄能式热栗的采油污水余热利用装置，其特征在于，当所述二级换热器的回水温度高于设计值时，所述第一反比例调节阀的开度增大，第二反比例调节阀的开度减小。9.根据权利要求7所述的基于蓄能式热栗的采油污水余热利用装置，其特征在于，当所述二级换热器的回水温度低于设计值时，所述第一反比例调节阀的开度减小，第二反比例调节阀的开度增大。10.根据权利要求7所述的基于蓄能式热栗的采油污水余热利用装置，其特征在于，在所述二级换热器一次侧传热介质出口处设置有温度计。
【文档编号】F25B30/06GK205718072SQ201620341210
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年4月21日
【发明人】刘学峰, 郭新锋, 杨晨, 崔宁, 张钦
【申请人】中国石油化工集团公司, 中国石化集团新星石油有限责任公司
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