CN207065924U - 加热炉烟气全热回收原油预加热*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种加热炉烟气全热回收原油预加热***，在对原油加热炉的烟囱所排出的烟气进行余热回收处理时，一级换热装置、二级换热装置回收来自原油加热炉的烟囱所排放的烟气中的热量，并利用该热量对待加热的原油进行预加热。本实用新型的加热炉烟气全热回收原油预加热***，实现了对原油加热炉的余热回收，不仅节约了能源，减少了排放，并且能够大幅度降低生产成本。在进行热交换的过程中，烟气余热与待加热的原油直接进行换热，原油直接依次通过一级换热器以及二级换热器，使得原油直接和热泵***中的制冷剂、原油加热炉的烟气中的热量进行交换，区别于一般方式制冷剂与清水交换，清水再与原油换热的方式，热效率更高。
Description
技术领域
本实用新型属于原油加热设备技术领域，具体涉及一种加热炉烟气全热回收原油预加热***。
背景技术
在油田生产过程中，为了供应生产用热，通常在油田集中处理站、中转站、联合站等站场设立原油加热炉。原油加热炉多以原油为燃料使其燃烧，原油燃烧后的烟气通过烟囱排到周围大气中。由于原油燃烧所产生的热量大部分存在于烟气中，造成烟气的排放温度高达至少250℃，如此不仅造成热量的浪费且会加速钢制类烟囱的腐蚀速度。基于此种情况，有必要对原油加热炉所排放出来的余热进行回收处理。
石油开采后会输送至输气站，进行油水分离，分离出的原油输送至炼化厂，分离出的水继续回注地下以保证地下压力平衡，石油开采的同时还会产出天然气。而在石油开采和输送过程中，由于原油的粘度较大，使得输送阻力较大，在石油的开采和输送过程中，需加热原油以降低原油的粘度，减小阻力，传统的做法是，油田上采用燃烧一部分原油来使待输送的原油加热，以降低待输送原油的粘度，减小输送阻力。目前，加热待输送原油的方式，大多油田已从直接燃烧原油改为使用天然气真空加热炉对原油进行加热，但是使用天然气真空加热炉成本较高，大量天然气热量散失，另外，原油的粘性较高，流动阻力较大，原油在天然气真空加热炉中换热系数较低，造成天然气真空加热炉的使用效率较低，造成能源浪费。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种加热炉烟气全热回收原油预加热***，能够将原油加热炉燃烧排出的烟气余热全部回收，对待加热的原油进行预加热，实现余热的回收利用，并达到节能减排目的。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：加热炉烟气全热回收原油预加热***，其特征在于，所述原油预加热***包括：一级换热装置和二级换热装置；所述一级换热装置包括一级换热器、膨胀阀、蒸发器和压缩机，所述一级换热器的一级换热器第一进口连接所述压缩机的压缩机制冷剂出口，所述一级换热器的一级换热器第一出口连接所述膨胀阀的膨胀阀制冷剂进口，所述膨胀阀的膨胀阀制冷剂出口连接所述蒸发器的蒸发器第一进口，所述蒸发器的蒸发器第一出口连接所述压缩机的压缩机制冷剂进口，所述一级换热器的一级换热器第二进口连接原油进口；所述二级换热装置包括二级换热器，所述二级换热器的二级换热器第一进口连接原油加热炉的烟气出口；所述一级换热器、所述二级换热器依次连接形成原油加热通路，所述一级换热器的一级换热器第二出口连接所述二级换热器的二级换热器第二进口，所述二级换热器的二级换热器第二出口连接所述原油加热炉进口，所述二级换热器的二级换热器第一出口与所述蒸发器的蒸发器第二进口连接。
进一步的，所述原油预加热***还包括混合降温装置，所述混合降温装置包括风机，所述风机设置于所述蒸发器的蒸发器第二进口处。
进一步的，所述混合降温装置还包括导流风道，所述导流风道的进口靠近所述蒸发器的蒸发器第二出口，所述导流风道的出口靠近所述风机。
进一步的，所述原油预加热***还包括冷凝水处理装置，所述冷凝水处理装置包括冷凝水收集器，所述冷凝水收集器设置于所述蒸发器的下方。
进一步的，所述冷凝水处理装置还包括冷凝水处理器，所述冷凝水处理器的冷凝水处理器进口与所述冷凝水收集器的冷凝水收集器出口连接，所述冷凝水处理器设置有冷凝水处理器第一出口和冷凝水处理器第二出口。
进一步的，所述蒸发器为翅片式蒸发器。
进一步的，所述一级换热器为壳管式换热器。
进一步的，所述二级换热器为翅片式换热器。
由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
在对原油加热炉的烟囱所排出的烟气进行余热回收处理时，一级换热装置、二级换热装置回收来自原油加热炉的烟囱所排放的烟气中的热量，并利用该热量对待加热的原油进行预加热。本实用新型提供的加热炉烟气全热回收原油预加热***，实现了对原油加热炉的余热回收，不仅节约了能源，减少了排放，延长了烟囱的使用寿命，并且能够大幅度降低生产成本。
在进行热交换的过程中，烟气余热与待加热的原油直接进行换热，原油直接依次通过一级换热器以及二级换热器，使得原油直接和热泵***中的制冷剂、原油加热炉的烟气中的热量进行交换，区别于一般方式制冷剂与清水交换，清水再与原油换热的方式，热效率更高。
在加热炉烟气全热回收原油预加热***中还包括混合降温装置，混合降温装置包括风机和导流风道。风机设置在蒸发器的蒸发器第二进口处，导流风道的进口靠近蒸发器的蒸发器第二出口，导流风道的出口靠近风机。通过风机和导流风道可以实现烟气在蒸发器中的循环流动，以达到期望的烟气排出温度，能够更好地利用烟气中的热量。
在加热炉烟气全热回收原油预加热***中还包括冷凝水处理装置，冷凝水处理装置包括冷凝水收集器以及冷凝水处理器，冷凝水处理器进口与冷凝水收集器的冷凝水收集器出口连接，设置有冷凝水处理器第一出口和冷凝水处理器第二出口，可以将纯水分离出来循环使用，可以节约用水。
附图说明
图1是本实用新型的加热炉烟气全热回收原油预加热***的结构示意图：
图中，箭头的方向表示液体或者气体的流向；
图中，1-一级换热器，11-一级换热器第一进口，12-一级换热器第二进口，13-一级换热器第一出口，14-一级换热器第二出口，2-膨胀阀，21-膨胀阀制冷剂进口，22-膨胀阀制冷剂出口，3-蒸发器，31-蒸发器第一进口，32-蒸发器第二进口，33-蒸发器第一出口，34-蒸发器第二出口，4-压缩机，41-压缩机制冷剂进口，42-压缩机制冷剂出口，5-二级换热器，51-二级换热器第一进口，52-二级换热器第二进口，53-二级换热器第一出口，54-二级换热器第二出口，6-风机，7-冷凝水收集器，71-冷凝水收集器出口，8-冷凝水处理器，81-冷凝水处理器进口，82-冷凝水处理器第一出口，83-冷凝水处理器第二出口，9-混合降温装置。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
结合图1所示，一种加热炉烟气全热回收原油预加热***，它包括：原油加热炉、一级换热装置、以及二级换热装置。
一级换热装置包括一级换热器1、膨胀阀2、蒸发器3和压缩机4，一级换热器1的一级换热器第一进口11连接压缩机4的压缩机制冷剂出口42，一级换热器1的一级换热器第一出口13连接膨胀阀2的膨胀阀制冷剂进口21，膨胀阀2的膨胀阀制冷剂出口22连接蒸发器3的蒸发器第一进口31，蒸发器3的蒸发器第一出口33连接压缩机4的压缩机制冷剂进口41。
二级换热装置包括二级换热器5，二级换热器5的二级换热器第一进口51连接原油加热炉的烟气出口。
一级换热器1、以及二级换热器5依次连接形成原油加热通路，一级换热器1的一级换热器第二进口12连接待加热原油，一级换热器1的一级换热器第二出口14连接二级换热器5的二级换热器第二进口52，二级换热器5的二级换热器第二出口54连接原油加热炉进口，二级换热器5的二级换热器第一出口53与蒸发器3的蒸发器第二进口32连接。
蒸发器3优选采用翅片式蒸发器。一级换热器1优选采用壳管式换热器。二级换热器5优选采用翅片式换热器。
原油预加热***还包括混合降温装置9，混合降温装置9包括风机6，风机6设置在蒸发器的蒸发器第二进口32处。混合降温装置9还包括导流风道，导流风道的进口靠近蒸发器3的蒸发器第二出口34，导流风道的出口靠近风机6。
原油预加热***还包括冷凝水处理装置，冷凝水处理装置包括冷凝水收集器7，冷凝水收集器7设置在蒸发器3的下方。冷凝水处理装置还包括冷凝水处理器8，冷凝水处理器8的冷凝水处理器进口81与冷凝水收集器7的冷凝水收集器出口71连接，冷凝水处理器8上设置有冷凝水处理器第一出口82和冷凝水处理器第二出口83。经过处理过的纯水可以通过冷凝水处理器第一出口82直接排出，加以循环利用。被过滤出的带有硝酸的溶液经过冷凝水处理器第二出口83排出，并经添加的氢氧化钠中和生成硝酸钠等。
下面以使用本实用新型的加热炉烟气全热回收原油预加热***对待加热原油进行预加热的过程详细描述如下：
在对原油进行加热处理时，从烟囱中排出的带有大量余热的烟气，通过二级换热器第一进口51进入二级换热装置，在风机6的带动下，烟气从二级换热器5中通过蒸发器第二进口32进入一级换热装置，在导流风道的作用下，在蒸发器3中被循环反复换热后被排出，最终排烟温度能达到15-20℃。待加热的原油通过一级换热器第二进口12进入一级换热器1，在一级换热器1中经过换热后，通过二级换热器第二进口52进入二级换热器5，在二级换热器5中经过换热后，通过二级换热器第二出口54流出二级换热器5，进入加热炉进行加热。
本说明书中涉及到的带有序号命名的技术特征(如一级换热器、二级换热器、第一出口、第二出口、第一进口、第二出口等)，仅仅是为了区别各技术特征，并不代表各技术特征之间的位置关系、安装顺序及工作顺序等。
虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应该理解，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例，这些仅仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，在没有经过任何创造性的劳动下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.加热炉烟气全热回收原油预加热***，其特征在于，所述原油预加热***包括：一级换热装置和二级换热装置；
所述一级换热装置包括一级换热器、膨胀阀、蒸发器和压缩机，所述一级换热器的一级换热器第一进口连接所述压缩机的压缩机制冷剂出口，所述一级换热器的一级换热器第一出口连接所述膨胀阀的膨胀阀制冷剂进口，所述膨胀阀的膨胀阀制冷剂出口连接所述蒸发器的蒸发器第一进口，所述蒸发器的蒸发器第一出口连接所述压缩机的压缩机制冷剂进口，所述一级换热器的一级换热器第二进口连接原油进口；
所述二级换热装置包括二级换热器，所述二级换热器的二级换热器第一进口连接原油加热炉的烟气出口；
所述一级换热器、所述二级换热器依次连接形成原油加热通路，所述一级换热器的一级换热器第二出口连接所述二级换热器的二级换热器第二进口，所述二级换热器的二级换热器第二出口连接所述原油加热炉进口，所述二级换热器的二级换热器第一出口与所述蒸发器的蒸发器第二进口连接。
2.如权利要求1所述的加热炉烟气全热回收原油预加热***，其特征在于，所述原油预加热***还包括混合降温装置，所述混合降温装置包括风机，所述风机设置于所述蒸发器的蒸发器第二进口处。
3.如权利要求2所述的加热炉烟气全热回收原油预加热***，其特征在于，所述混合降温装置还包括导流风道，所述导流风道的进口靠近所述蒸发器的蒸发器第二出口，所述导流风道的出口靠近所述风机。
4.如权利要求1所述的加热炉烟气全热回收原油预加热***，其特征在于，所述原油预加热***还包括冷凝水处理装置，所述冷凝水处理装置包括冷凝水收集器，所述冷凝水收集器设置于所述蒸发器的下方。
5.如权利要求4所述的加热炉烟气全热回收原油预加热***，其特征在于，所述冷凝水处理装置还包括冷凝水处理器，所述冷凝水处理器的冷凝水处理器进口与所述冷凝水收集器的冷凝水收集器出口连接，所述冷凝水处理器设置有冷凝水处理器第一出口和冷凝水处理器第二出口。
6.如权利要求1所述的加热炉烟气全热回收原油预加热***，其特征在于，所述蒸发器为翅片式蒸发器。
7.如权利要求1所述的加热炉烟气全热回收原油预加热***，其特征在于，所述一级换热器为壳管式换热器。
8.如权利要求1所述的加热炉烟气全热回收原油预加热***，其特征在于，所述二级换热器为翅片式换热器。
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| CN109883209A (zh) * | 2019-02-18 | 2019-06-14 | 中国石油大学(华东) | 一种加热炉烟气余热回收方法及回收装置 |
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