CN203323091U - 油田污水余热回收和再生水利用装置 - Google Patents

Abstract

一种油田污水余热回收和再生水利用装置，包括锅炉、水泵、闪蒸罐、文丘里管、原油换热器、流量调节阀、喷雾头、液位传感器和压力传感器，其特征在于油田污水通过污水流量调节阀与闪蒸罐油田污水进口相连，污水流量调节阀通过信号线与闪蒸罐的液位传感器相连，闪蒸罐的闪蒸汽出口与文丘里管的负压进口相连，闪蒸罐的浓缩污水出口与排污管线相连；文丘里管的进口通过蒸汽流量调节阀与锅炉的蒸汽出口相连，蒸汽流量调节阀通过信号线与闪蒸罐的压力传感器相联，文丘里管的出口与换热器的进口相连，换热器的出口通过水管线与储水罐相连，储水罐出口与水泵进口相连，水泵出口与锅炉进水口相连；换热器内设有原油加热盘管。

Description

油田污水余热回收和再生水利用装置

技术领域

本发明是一种将蒸汽能、闪蒸能和文丘里管负压系统能有机结合的油田污水余热回收和再生水利用的装置，主要用于油田生产原油加热及与之相关的油田节能领域。 

背景技术

大庆油田、胜利油田等大型油田经过多年开发已进入高含水期，产出的含油污水总量较大，其温度约为45-65℃，蕴含有丰富的余热资源。从目前油田的生产情况来看，这些低温污水大部分未能被充分利用，仅用于回注或者排放掉，污水中的热量白白散入大气，直接排放更能造车油田污水对环境的污染。与此同时，油田还需要的采用锅炉系统为原油输送及原油脱水提供大量热源。如何实现油田污水余热回收利用，并降低油田锅炉能源消耗成为油田节能减排的重要目标。目前油田污水余热回收热泵系统结构复杂，难于控制，建设成本和管理费用很高，与余热回收产生的效益相差无几；虽然减少了环境污染，对于一个生产成本核标单位，求的是少投入大产出，不愿意推广大投入小产出的技术。 

发明内容

本发明的目的是提供一种将蒸汽能、闪蒸能和文丘里管负压系统能有机结合的油田污水余热回收和再生水的利用方法及装置，克服上述已有技术存在的缺陷，使油田污水余热回收利用技术在油田全面推广，以较小的投资获得巨大的经济和社会效益， 

本发明的技术方案是通过以下方式实现的：

本发明是将高压蒸汽能通过文丘里管产生闪蒸罐闪蒸所需要的负压能，将进入闪蒸罐内的雾化后的油田污水进行汽化，汽化汽进入文丘里管的负压腔，同高压蒸汽混合进入原油换热器，把通过汽化后油田污水中的热能传递给需要加热的原油或给供暖提供热水，且把换热器内的冷凝水通过水泵泵入锅炉，作为锅炉的补给水，节约锅炉用水。

本发明的装置包括锅炉、水泵、闪蒸罐、文丘里管、原油换热器、流量调节阀、喷雾头、液位传感器和压力传感器，其特征在于油田污水通过污水流量调节阀与闪蒸罐油田污水进口相连，污水流量调节阀通过信号线与闪蒸罐的液位传感器相连，闪蒸罐的闪蒸汽出口与文丘里管的负压进口相连，闪蒸罐的浓缩污水出口与排污管线相连；文丘里管的进口通过蒸汽流量调节阀与锅炉的蒸汽出口相连，蒸汽流量调节阀通过信号线与闪蒸罐的压力传感器相联，文丘里管的出口与换热器的进口相连，换热器的出口通过水管线与储水罐相连，储水罐出口与水泵进口相连，水泵出口与锅炉进水口相连；换热器内设有原油加热盘管。 

闪蒸罐设为立式圆筒形，上下端设有封头，在上封头中部设有闪蒸汽出口，在下封头中部设有浓缩污水出口，在中上部设有油田污水进口管，原有污水进口管的出口端设有米字形或环形喷管，喷管下半周均匀设有微孔，在中下部设有液位传感器，上部设有压力传感器。 

本发明与已有技术相比具有以下优点: 

1、原理可靠，流程简单，节省投资；

2、能把油田污水余热回收给原油加热，节省能源；

3、在余热回收的同时，能把部分油田污水变成符合锅炉供水标准的冷凝清水，节省水资源。

附图说明

附图1是本发明流程示意图工艺流程图。 

附图1标记说明：1－污水流量调节阀、2－闪蒸罐、3—喷管、4－浓缩污水出口、5－水泵、6－锅炉、7－ 蒸汽流量调节阀、8－文丘里管、9－原油换热器、10－原油流量调节阀、11—储水罐、LT－液位传感器、PT－压力传感器。 

具体实施方式

本发明的装置包括锅炉6、水泵5、闪蒸罐2、文丘里管8、原油换热器9、原油流量调节阀10、污水流量调节阀1、蒸汽流量调节阀7、喷管3、液位传感器LT和压力传感器PT，其特征在于油田污水通过污水流量调节阀1与闪蒸罐油田污水进口相连，污水流量调节阀1通过信号线与闪蒸罐的液位传感器相连，闪蒸罐的闪蒸汽出口与文丘里管的负压进口相连，闪蒸罐的浓缩污水出口与排污管线相连；文丘里管的进口通过蒸汽流量调节阀7与锅炉的蒸汽出口连，蒸汽流量调节阀7通过信号线与闪蒸罐的压力传感器相联，文丘里管的出口与换热器的进口相连，换热器的出口通过水管线与储水罐相连，储水罐出口与水泵进口相连，水泵出口与锅炉进水相连；换热器内设有原油加热盘管。 

油田污水的温度一般为45～65℃。该温度下的油田污水进入闪蒸罐2，通过油田污水流量调节阀1进行流量控制。油田污水流量调节阀1控制信号引自闪蒸罐2上的液位传感器，可实现污水流量与闪蒸罐液位的联动控制。油田污水通过闪蒸罐2内的喷管3喷出，在低压下进行闪蒸处理。闪蒸罐2底部的液相通过浓缩污水出口4排出。闪蒸出的闪蒸汽经文丘里管8引射作用与锅炉6产生的高温高压蒸汽混合。锅炉6的蒸汽采用蒸汽流量调节阀7进行流量调节，蒸汽流量调节阀7的控制信号引自闪蒸罐2上的压力传感器PT。采用文丘里管的射流引射作用，将闪蒸罐2出来的闪蒸汽与锅炉产生的高温高压蒸汽进行混合，混合后的蒸汽通过换热器9实现对原油的加热。 

来自文丘里管8的混合蒸汽进入原油换热器9内同低温原油进行换热，原油流量采用原油流量调节阀10控制。混合蒸汽冷凝后的清水进入储水罐11，通过水泵5打入锅炉6，在锅炉6的加热下，冷凝水受热气化为高温高压蒸汽，然后进入文丘里管8，实现系统内的水循环。 

该系统通过闪蒸罐2实现油田污水部分闪蒸，通过文丘里管引射作用回收所闪蒸出的蒸汽及其携带的余热，并借助原油换热器9对原油放热冷凝，在实现油田污水余热回收利用的同时，可再生出一定比例的清水。 

本实用新型中设置的液位传感器LT和压力传感器PT都由智能控制柜控制，使本发明系统易于调节且工况稳定。 

实施案例：以2000kW油田污水余热回收热泵锅炉联合系统为例，90℃油田污水进入闪蒸罐闪蒸，流量为12409kg/h，闪蒸塔工作压力0.02MPaa（即文丘里管引射口压力），文丘里管入口蒸汽压力1MPa，流量为2412kg/h，状态湿饱和，文丘里管混合出口压力为0.1MPaa。闪蒸蒸汽量为661kg/h，污水闪蒸率约5.33%，闪蒸罐底部排出浓缩污水11747kg/h进入污水池。文丘里管的引射系数可达0.274,系统制热系数为1.26。 

Claims (2)

1.一种油田污水余热回收和再生水利用装置，包括锅炉、水泵、闪蒸罐、文丘里管、原油换热器、流量调节阀、喷雾头、液位传感器和压力传感器，其特征在于油田污水通过污水流量调节阀与闪蒸罐油田污水进口相连，污水流量调节阀通过信号线与闪蒸罐的液位传感器相连，闪蒸罐的闪蒸汽出口与文丘里管的负压进口相连，闪蒸罐的浓缩污水出口与排污管线相连；文丘里管的进口通过蒸汽流量调节阀与锅炉的蒸汽出口相连，蒸汽流量调节阀通过信号线与闪蒸罐的压力传感器相联，文丘里管的出口与换热器的进口相连，换热器的出口通过水管线与储水罐相连，储水罐出口与水泵进口相连，水泵出口与锅炉进水口相连；换热器内设有原油加热盘管。

2.根据权利要求1所述的油田污水余热回收和再生水利用装置，其特征在于：闪蒸罐设为立式圆筒形，上下端设有封头，在上封头中部设有闪蒸汽出口，在下封头中部设有浓缩污水出口，在中上部设有油田污水进口管，原有污水进口管的出口端设有米字形或环形喷管，喷管下半周均匀设有微孔，在中下部设有液位传感器，上部设有压力传感器。