专利名称：汽水两用型柴油机尾气余热回收装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种汽水两用型柴油机余热回收装置，用以回收油田钻井现场的柴油机(发电机)尾气余热并产生热水和蒸汽。
背景技术：
石油开采现场使用的柴油发动机(发电机)尾气(烟气)温度一般达300°C 450°C，一般直接排入大气，能量未能回收，造成能源浪费。另一方面，每年的11月份至次年3月份期间，我国北方室外环境温度很低，在这种低温环境下钻井，柴油发动机需使用-20 -35号柴油作为燃料，按照每个钻井队月平均消耗柴油85吨计算，则5个月共消耗-20 -35号柴油425吨。如果能充分利用柴油发电机和发动机的余热对柴油罐进行加热，即可用0号柴油来替换-20 -35号柴油，二者价差按照600元/吨进行计算，则一个冬季共可节省燃料费用25. 5万元。而且，油田钻井现场需要设置电加热器或燃煤蒸汽锅炉， 用于冬季管道及设备的保温、油品解冻及油污的清洗，消耗大量能耗。如果能利用发电机和发动机尾气的余热，则可节省大量燃煤。一方面钻井现场柴油机高温尾气直接排放，余热没有得到利用，另一方面需要配套电加热或燃煤加热系统，造成严重的资源浪费及大量温室气体的排放，不符合节能减排的战略要求。
发明内容本实用新型的目的是提供一种汽水两用型柴油机尾气余热回收装置，以利用柴油机尾气余热产生热水和水蒸汽，降低柴油机运行成本，达到实现节能减排的目的。本实用新型柴油机尾气余热回收装置包含依次连接相通的柴油机烟气汇管、烟气主通道和引风机，在所述烟气主通道内的前段设有盘管、后段排列有多个热管，所述热管的下部是蒸发段，上部是冷凝段，热管的冷凝段伸入一个水箱中；水箱设有热水出口管，热水出口管设有与所述盘管的进口端相连接的热水泵，盘管的出口端设有蒸汽输出接管。所述柴油机烟气汇管同时设有直接与引风机进口连接的旁路烟道，旁路烟道设有风门。本余热回收装置在烟气主通道内设置换热盘管和热管，各柴油机(发电机)的高温烟气(尾气)通过烟气汇管通入烟气主通道。烟气首先加热盘管，然后与热管换热，烟气的大部分热量被释放并回收，同时温度明显降低，最后由引风机送至烟囱，排入大气。与此同时，热管内的导热介质被烟气加热而蒸发成气相，气相的导热介质上升至上部冷凝段并与水箱内的冷水换热，导热介质被冷凝成液相而下降，回到蒸发段，接着在蒸发段内又被烟气加热气化。导热介质在热管内形成连续不断的相变过程，同时将烟气热量传递给水箱，水箱可直接输出热水供油田生产生活使用，也可通过热水泵送入盘管，继续吸收高温烟气热量，输出水蒸汽。本装置可根据需求，经简单切换，就可选择产生热水或产蒸汽。综上所述，本装置利用柴油机尾气余热提供钻井生产及冬季加热柴油罐所需热水和水蒸汽，无需用加设电加热或燃煤蒸汽锅炉，节省能源，即使冬季，柴油机(发电机)仍可用0号柴油作为燃料，降低柴油机运行成本，实现节能降排。本装置结构简单，采用热管传热，热管的内压不随温度的变化而变化，不存在管内超压，不会出现干烧，安全可靠。
图1是汽水两用型柴油机余热回收装置的结构示意图。图中，1、烟囱，2、引风机，3、旁路烟道，4、出口烟管，5、烟气汇管，6、柴油机烟气接口，7、水箱，8、加水口，9、热管，10、蛇形盘管，11、进口烟管，12、蒸汽输出接管，13、油箱，14、 泵房，15、离心水泵，16、热水出口管，17、烟气主通道。
具体实施方式
如图1，柴油机尾气余热回收装置包括柴油机烟气汇管5、烟气主通道17和水箱7 ； 烟气主通道17的进口烟管11与柴油机烟气汇管5连接，出口烟管4与引风机2连接；在烟气主通道17内，前段设有蛇形盘管10，后段排列有多个装有导热介质的热管9，热管9的下部是蒸发段，上部是冷凝段，冷凝段伸入上方的水箱7中；水箱7的热水出口管16通过离心水泵15与蛇形盘管10的进口端相连接，烟气主通道17设有蒸汽输出接管12。柴油机烟气汇管5设有直接与引风机进口连接的旁路烟道3，旁路烟道3设有风门。本装置的工作过程如下冷水从加水口 8加入水箱7 ；柴油机(发电机)的高温烟气通过烟气接口 6进入烟气汇管5，再由进口烟管11进入烟气主通道17，烟气从主通道17 中通过时，首先与蛇形盘管10进行换热，然后与热管9进行换热，最后经过出口烟管4、被弓I 风机2送至烟@ 1，排入大气。在此过程中，热管9吸收烟气的热量，使下部蒸发段的导热介质气化并上升至冷凝段，将水箱7内水加热成60-80°C的热水，这些热水可以直接利用，也可以通过离心水泵15送入蛇形盘管10内进一步被高温烟气加热成蒸汽，从蒸汽输出接管 12输出125 152°C，压力0. 2 0. 4MPa的饱和蒸汽，用于钻井现场的各种用途。可根据现场对热水及蒸汽的需求情况，调节旁路烟道3设有风门，以改变进入烟气主通道17的烟气流量。图1实施例中，将本装置与泵房14、油箱13整体安装成撬，整个撬装装置置于地上，无需高空作业。一个井队通常需要一个整装撬就可以满足井场供热需要，操作非常方便。
权利要求1.一种汽水两用型柴油机尾气余热回收装置，其特征是包含依次连接相通的柴油机烟气汇管、烟气主通道和引风机，在所述烟气主通道内的前段设有盘管、后段排列有多个热管，所述热管的下部是蒸发段，上部是冷凝段，热管的冷凝段伸入一个水箱中；水箱设有热水出口管，热水出口管设有与所述盘管的进口端相连接的热水泵，盘管的出口端设有蒸汽输出接管。
2.根据权利要求1所述的汽水两用型柴油机尾气余热回收装置，其特征是柴油机尾气汇管同时设有直接与弓I风机进口连接的旁路烟道，旁路烟道设有风门。
专利摘要本实用新型涉及一种汽水两用型柴油机余热回收装置，包含依次连接相通的柴油机烟气汇管、烟气主通道和引风机，在所述烟气主通道内的前段设有盘管、后段排列有多个热管，所述热管的下部是蒸发段，上部是冷凝段，热管的冷凝段伸入一个水箱中；水箱设有热水出口管，热水出口管设有与所述盘管的进口端相连接的热水泵，盘管的出口端设有蒸汽输出接管。本装置利用柴油机尾气余热生产为水和蒸汽，用于加热石油钻井现场加热柴油罐或其它用途，实现节能降排，降低柴油机运行成本。
文档编号F02G5/02GK202202984SQ20112028212
公开日2012年4月25日 申请日期2011年8月5日 优先权日2011年8月5日
发明者张华 , 杨渠忠 申请人:天津中油现代石油设备有限公司, 杨渠忠