本实用新型涉及加热系统装置,具体涉及一种地热水闪蒸储油罐原油间接高效快速加热系统。
背景技术:
华北油田是以古潜山油田为主的油气田,随着开发时间的推移,产水量逐步上升,油气资源相对枯竭。古潜山内蕴藏着丰富的地热资源。其中,八里西潜山的10口井,提液后整体排液量可达7000m3/d,井口温度90-120℃。
多年来,油气集输领域普遍采用管式炉及水套炉,这些炉型在工作原理、结构设计以及实际运行方面均存在不足之处。管式加热炉容易造成管壁局部过热、氧化引起油垢结焦。水套炉采用水浴加热,体积庞大,钢耗量大。火筒炉单台容量小,使用范围窄,安全可靠性差。单井储油罐的原油加热一般采用单井火筒炉加热的方式。这种简单传统的方式热效率低,平均50%左右;储油罐基本没有保温层结构,基本露天放置,散热损失大,能量浪费严重;单井储油罐一般分散分布在油田偏远区块,根据现场就近的燃料供应,主要采用煤、天然气或电加热单一燃料,能源耗量大,运行管理工作量大;现有工艺中高温烟气与原油直接换热。针对目前存在的能源浪费,污染和结焦等问题,较为理想的解决办法是采用高效安全节能环保的新型间接加热装置。
传统加热方式的缺陷导致设备的不正常损坏,影响加热系统的使用寿命,加热速度慢,储油罐散热量大,系统总热效率低,并在运行中存在安全隐患。采用中温地热水闪蒸的蒸汽作为热源间接加热储油罐内的高粘原油,可很好地解决传统加热模式存在的问题。
现有的加热方式还存在以下缺点:
1、储油罐多采用燃煤或天然气直接加热储油罐,烟气污染环境,能源利用率低;
2、现有的燃煤或燃气加热系统运行维护成本高,自控程度差,天然气气源压力和流量不稳定,燃烧效率低;
3、对于现有的电加热系统,普通电热管与原油直接接触,电热管容易结垢;若通过保护套管间接加热,电热管与原油之间的传热效果差,加热速度慢;
4、储油罐内的换热盘管布置不合理,加热不均匀,加热时间长,散热量大。
技术实现要素:
本实用新型是为了解决上述不足,提供一种地热水闪蒸储油罐原油间接高效快速加热系统。
本实用新型的目的通过以下技术方案实现:一种地热水闪蒸储油罐原油间接高效快速加热系统,包括闪蒸罐和储油罐,所述闪蒸罐包括闪蒸罐体,闪蒸罐体上设有闪蒸喷嘴和排污口,闪蒸罐体内上部设有挡液板,挡液板上方的闪蒸罐体壁上连接蒸汽管;所述储油罐包括储油罐体,储油罐体内设有换热盘管,换热盘管底部连接有凝结水管;所述蒸汽管连接换热盘管。
所述闪蒸罐是地热水闪蒸装置,体积10-20m3,地热水闪蒸产生80-95℃饱和蒸汽。
所述闪蒸喷嘴是地热水闪蒸元件。
所述挡液板是蒸汽和液滴分离元件。
所述排污口是闪蒸后的地热水出口。
所述储油罐是油井产液的临时储存装置,体积40-80m3。
所述换热盘管的作用是蒸汽在换热盘管内由下至上流过,把热量放给原油,将原油升温到75℃。
所述凝结水管的作用是蒸汽在换热盘管放热后的凝结水汇集到凝结水管。
本实用新型的工作原理:在闪蒸罐端,温度为90-120℃的中温地热水经过闪蒸喷嘴降压闪蒸,产生80-95℃蒸汽,经过挡液板分离液滴后得到饱和蒸汽。饱和蒸汽通过蒸汽管进入储油罐。在储油罐端,饱和蒸汽在换热盘管内流过,把热量放给原油,将原油升温到75℃。换热完毕的凝结水依靠重力作用通过凝结水管收集。
本实用新型与现有技术相比的优点是:本实用新型应用于储油罐高粘原油加热具有以下技术优势:1、在闪蒸罐内,地热水闪蒸产生80-95℃饱和蒸汽,热效率可达97%;2、通过闪蒸喷嘴数量控制闪蒸蒸汽量;3、蒸汽与原油之间加热效果好;4、系统加热速度快,储油罐散热量小,系统热效率高。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进一步详述。
如图1所示,一种地热水闪蒸储油罐原油间接高效快速加热系统,包括闪蒸罐1和储油罐2,所述闪蒸罐1包括闪蒸罐体1-1,闪蒸罐体1-1上设有闪蒸喷嘴1-2和排污口1-3,闪蒸罐体1-1内上部设有挡液板1-4,挡液板1-4上方的闪蒸罐体1-1壁上连接蒸汽管3;所述储油罐2包括储油罐体2-1,储油罐体2-1内设有换热盘管2-2,换热盘管2-2底部连接有凝结水管2-3;所述蒸汽管2-3连接换热盘管2-2。
所述闪蒸罐1是地热水闪蒸装置,体积10-20m3,地热水闪蒸产生80-95℃饱和蒸汽。
所述闪蒸喷嘴1-2是地热水闪蒸元件。
所述挡液板1-4是蒸汽和液滴分离元件。
所述排污口1-3是闪蒸后的地热水出口。
所述储油罐2是油井产液的临时储存装置,体积40-80m3。
所述换热盘管2-2的作用是蒸汽在换热盘管2-2内由下至上流过,把热量放给原油,将原油升温到75℃。
所述凝结水管2-3的作用是蒸汽在换热盘管2-2放热后的凝结水汇集到凝结水管2-3。
本实用新型工作时的中间介质蒸汽的高效快速加热对提高系统热效率和保证结构紧凑、原油快速加热等具有至关重要的决定作用。在地热水闪蒸端,调节闪蒸喷嘴压力降,地热水快速闪蒸产生蒸汽;在储油罐端,通过改善储油罐内盘管的布置方式和增大蒸汽的流速和换热面积,能够解约能源的消耗,并提高加热系统的热效率。
在石油能源、煤碳能源、天然气能源等传统石化能源日趋紧张的今天,为应对环境变化,实现可持续发展,在油田地热资源丰富地区需要迫切实现储油罐高效节能加热,节约运行和管理成本。基于中温地热水闪蒸的储油罐原油间接高效快速加热系统有重要的应用前景。
以上所述仅为本实用新型的实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及实施例内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。