專利名稱：燃料高壓燃燒直接汽化油田污水裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種燃料高壓燃燒直接汽化油田污水裝置，屬于環(huán)保節(jié)能領(lǐng)域。
該裝置可將油田污水直接高壓汽化，將在高壓狀態(tài)下汽化形成的水蒸汽連同燃燒產(chǎn)生的高 溫高壓煙氣的混合物質(zhì)作為一種加熱工質(zhì)或稠油熱采工質(zhì)用于油田生產(chǎn)。
二背景技術(shù)：
油田生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量含油污水，這些含油污水不僅為原油所污染，還溶解 了地層中的各種鹽類和氣體，同時(shí)攜帶許多懸浮固體。除這些天然雜質(zhì)外，還有一些用于 改變采出液性質(zhì)的化學(xué)添加劑，以及注入地層的酸類、除氧劑、表面活性劑、殺菌劑、防垢劑 等。另外，這些污水溫度往往較高，如果將這些污水直接排放，不但會(huì)造成油等介質(zhì)污染和 嚴(yán)重的熱污染，直接影響油田所在地的生態(tài)環(huán)境，而且污水所攜帶的熱能沒(méi)有回收利用，造 成很大能源浪費(fèi)。隨著油田開(kāi)發(fā)的不斷進(jìn)行及對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益重視，油田污水處理已成 為一個(gè)迫切需要解決的問(wèn)題。目前油田污水有多種處理方法，如浮選、過(guò)濾、分離、添加劑處 理等。但這些處理方法不但成本較高，同時(shí)也無(wú)法回收利用污水所攜帶的熱能。因此，針對(duì) 這些問(wèn)題，開(kāi)發(fā)出將油田污水直接汽化裝置，不但充分利用了油田污水的熱能，降低了油田 生產(chǎn)的能耗，同時(shí)減少了污水的排放量及污水處理費(fèi)用。
三
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種燃料高壓燃燒直接汽化油田污水裝置，解決污水處
理及污水余熱回收利用問(wèn)題，裝置產(chǎn)物為高壓水蒸汽和燃燒煙氣的混合物，該混合物最終
可作為加熱工質(zhì)或稠油熱采工質(zhì)用于油田生產(chǎn)。 本實(shí)用新型的技術(shù)方案是通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)的 本裝置主要包括燃料氣電磁閥、燃料氣流量調(diào)節(jié)閥、空氣流量調(diào)節(jié)閥、燃燒器、連 接法蘭、安全閥、泄壓電磁閥、燃燒室、過(guò)渡段、鼓泡管、液位控制器、變頻調(diào)速污水泵、排污 閥、捕霧網(wǎng)、殼體、穩(wěn)壓閥、分離器等部分。其中，燃燒器與殼體通過(guò)法蘭連接；燃燒室與污水 高壓汽化裝置殼體焊接；燃燒室、過(guò)渡段、鼓泡管依次焊接為一體，燃燒室和過(guò)渡段內(nèi)部均 襯耐火材料，部分過(guò)渡段浸入高壓汽化裝置內(nèi)的污水中，鼓泡管完全浸入污水中，鼓泡管底 部及側(cè)面設(shè)有氣體分布孔；裝置殼體內(nèi)氣體出口處設(shè)置捕霧網(wǎng)；裝置底部設(shè)有排污閥，上 部設(shè)有安全閥及泄壓電磁閥；裝置設(shè)有液位控制器。 該裝置殼體設(shè)為立式圓筒形，上封頭中心部至下封頭焊縫之間逐序設(shè)有圓筒形的 燃燒室、過(guò)渡段和鼓泡管，相互之間焊接，在燃燒室和過(guò)渡段襯有耐火材料；在上封頭兩邊 設(shè)有一個(gè)安全閥和電磁泄壓閥，在下封頭中部設(shè)有一個(gè)電磁排污閥，在殼體中部一側(cè)設(shè)有 液位控制器，下部設(shè)有污水進(jìn)口，進(jìn)口管路上設(shè)有變頻調(diào)速污水泵；在殼體上部一側(cè)設(shè)有高 壓混合氣出口，在出口內(nèi)側(cè)設(shè)有捕霧網(wǎng)，在高壓混合器出口管路上設(shè)有穩(wěn)壓閥和分離器；液 位控制器由液位檢測(cè)儀表、PLC測(cè)控系統(tǒng)組成，液位檢測(cè)儀表將檢測(cè)到的液位信號(hào)遠(yuǎn)傳至 PLC系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)PID運(yùn)算后，輸出信號(hào)控制變頻調(diào)速泵的進(jìn)水量，實(shí)現(xiàn)液位控制。[0007] 將加壓后的燃料氣及空氣按照一定的空燃比進(jìn)行流量調(diào)節(jié)后送入燃燒器，燃料氣 和空氣在燃燒器中充分混合后被點(diǎn)燃，在燃燒室內(nèi)進(jìn)行高壓燃燒，燃燒產(chǎn)生的高溫高壓煙 氣通過(guò)鼓泡管直接進(jìn)入蒸汽發(fā)生器內(nèi)的液相空間，高溫?zé)煔馀c液相空間中的污水直接接觸 進(jìn)行劇烈的傳熱、傳質(zhì)過(guò)程，汽化產(chǎn)生的高溫高壓水蒸汽及完成傳熱傳質(zhì)過(guò)程的煙氣混合 在一起，該混合氣經(jīng)捕霧網(wǎng)捕霧后通過(guò)蒸汽穩(wěn)壓閥調(diào)壓后進(jìn)入分離器，將氣液分離后的高 溫高壓混合氣送入下級(jí)用戶系統(tǒng)。 油田污水經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的浸沒(méi)燃燒之后，污水中的雜質(zhì)或鹽分會(huì)累積到一定的程 度，這些高濃度的污水由排污閥定期排出；通過(guò)液位檢測(cè)控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)污水進(jìn)口流量，使裝 置內(nèi)的液體保持在一定高度；當(dāng)裝置內(nèi)的壓力超過(guò)設(shè)定值時(shí)同時(shí)打開(kāi)安全閥及泄放電磁閥 進(jìn)行快速泄壓；當(dāng)設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)超壓、熄火等事故隱患時(shí)立即通過(guò)燃料氣電磁閥切斷燃料 氣供給，以防爆燃或爆炸。 本實(shí)用新型與已有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn) 1、該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，沒(méi)有固體傳熱面，消除了污水對(duì)傳統(tǒng)傳熱面造成的 結(jié)垢與腐蝕問(wèn)題； 2、煙氣與污水兩相之間為完全直接接觸換熱，傳熱效率高； 3、該裝置可根據(jù)下級(jí)用戶需要生成不同溫度、壓力的混合氣體； 4、直接加熱油田污水，不但充分利用了污水余熱，而且減少油田污水排放量，減少
了污水處理費(fèi)用，降低了生產(chǎn)能耗。
四
附圖裝置結(jié)構(gòu)示意圖。 燃料氣電磁閥1、燃料氣流量調(diào)節(jié)閥2、空氣流量調(diào)節(jié)閥3、燃燒器4、連接法蘭5、安 全閥6、泄壓電磁閥7、燃燒室8、過(guò)渡段9、鼓泡管10、液位控制器11、變頻調(diào)速污水泵12、排 污閥13、捕霧網(wǎng)14、殼體15、穩(wěn)壓閥16、分離器17。
五、 實(shí)施例 為進(jìn)一步公開(kāi)本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合說(shuō)明書附圖，通過(guò)實(shí)施例作詳細(xì) 說(shuō)明 本實(shí)用新型裝置主要包括燃料氣電磁閥1、燃料氣流量調(diào)節(jié)閥2、空氣流量調(diào)節(jié)閥 3 、燃燒器4、連接法蘭5 、安全閥6 、泄壓電磁閥7 、燃燒室8 、過(guò)渡段9 、鼓泡管10 、液位控制器 11、變頻調(diào)速污水泵12、排污閥13、捕霧網(wǎng)14、殼體15、穩(wěn)壓閥16、分離器17等部分。其中， 燃燒器4與殼體15通過(guò)法蘭5連接；燃燒室8與殼體15焊接；燃燒室8、過(guò)渡段9、鼓泡管 10依次焊接為一體，燃燒室8和過(guò)渡段9內(nèi)部均襯有耐火材料，部分過(guò)渡段浸入殼體15內(nèi) 的污水中，鼓泡管則完全浸入污水中，鼓泡管IO底部及側(cè)面設(shè)有氣體分布孔；殼體15內(nèi)氣 體出口處設(shè)置捕霧網(wǎng)14 ;裝置底部設(shè)有排污閥13，上部設(shè)有安全閥6及泄壓電磁閥7 ;裝置 設(shè)有液位控制器ll。 加壓后的燃料氣及空氣按照一定的空燃比分別通過(guò)燃料氣流量調(diào)節(jié)閥2和空氣 流量調(diào)節(jié)閥3進(jìn)行流量調(diào)節(jié)后送入燃燒器4，燃料氣和空氣在燃燒器4中充分混合后被點(diǎn) 燃，在燃燒室8內(nèi)進(jìn)行高壓燃燒，燃燒產(chǎn)生的高溫高壓煙氣經(jīng)由過(guò)段管9進(jìn)入鼓泡管10，通過(guò)鼓泡管io底部和側(cè)面設(shè)置的小孔直接進(jìn)入裝置內(nèi)的液相空間，高溫?zé)煔馀c液相空間中
的污水直接接觸進(jìn)行劇烈的傳熱、傳質(zhì)過(guò)程，汽化產(chǎn)生的高溫高壓水蒸汽及完成傳熱傳質(zhì) 過(guò)程的煙氣混合在一起，該混合氣經(jīng)捕霧網(wǎng)14捕霧后通過(guò)穩(wěn)壓閥16調(diào)壓后進(jìn)入分離器，將 氣液分離后的高溫混合氣送入下級(jí)用戶系統(tǒng)。 油田污水經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的浸沒(méi)燃燒之后，污水中的雜質(zhì)或鹽分會(huì)累積到一定的程 度，這些高濃度的污水由排污閥13定期排出；通過(guò)液位控制器11調(diào)節(jié)污水進(jìn)口流量，使裝 置內(nèi)的液體保持在一定高度；當(dāng)裝置內(nèi)的壓力超過(guò)設(shè)定值時(shí)同時(shí)打開(kāi)安全閥6及泄壓電磁 閥7進(jìn)行快速泄壓；當(dāng)設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)超壓、熄火等事故隱患時(shí)立即通過(guò)燃料氣電磁閥1切斷 燃料氣供給，以防爆燃或爆炸。
權(quán)利要求一種燃料高壓燃燒直接汽化油田污水裝置，由燃料氣電磁閥、燃料氣流量調(diào)節(jié)閥、空氣流量調(diào)節(jié)閥、燃燒器、連接法蘭、安全閥、泄壓電磁閥、燃燒室、過(guò)渡段、鼓泡管、液位控制器、變頻調(diào)速污水泵、排污閥、捕霧網(wǎng)、殼體、穩(wěn)壓閥、分離器等部分組成，其特征在于燃燒室與殼體焊接；燃燒室、過(guò)渡段、鼓泡管依次焊接為一體，鼓泡管浸入高壓汽化裝置內(nèi)的污水中，鼓泡管底部及側(cè)面設(shè)有氣體分布孔；裝置殼體內(nèi)氣體出口處設(shè)置捕霧網(wǎng)；裝置底部設(shè)有排污閥，上部設(shè)有安全閥及泄壓電磁閥；裝置設(shè)有液位控制器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃料高壓燃燒直接汽化油田污水裝置，其特征在于殼體 設(shè)為立式圓筒形，上封頭中心部至下封頭焊縫之間逐序設(shè)有圓筒形的燃燒室、過(guò)渡段和鼓 泡管，相互之間焊接，在燃燒室和過(guò)渡段襯有耐火材料；在上封頭兩邊設(shè)有一個(gè)安全閥和電 磁泄壓閥，在下封頭中部設(shè)有一個(gè)電磁排污閥，在殼體中部一側(cè)設(shè)有恒液位控制器，下部設(shè) 有污水進(jìn)口，進(jìn)口管路上設(shè)有變頻調(diào)速污水泵；在殼體上部一側(cè)設(shè)有高壓混合氣出口，在出 口內(nèi)側(cè)設(shè)有捕霧網(wǎng)，在高壓混合器出口管路上設(shè)有穩(wěn)壓閥和分離器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃料高壓燃燒直接汽化油田污水裝置，其特征在于恒液 位控制器由液位檢測(cè)儀表、PLC測(cè)控系統(tǒng)組成，液位檢測(cè)儀表將檢測(cè)到的液位信號(hào)遠(yuǎn)傳至 PLC系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)PID運(yùn)算后，輸出信號(hào)控制變頻調(diào)速泵的進(jìn)水量，實(shí)現(xiàn)恒液位控制。
專利摘要一種燃料高壓燃燒直接汽化油田污水裝置，主要由燃料氣電磁閥、燃料氣流量調(diào)節(jié)閥、空氣流量調(diào)節(jié)閥、燃燒器、連接法蘭、安全閥、泄壓電磁閥、燃燒室、過(guò)渡段、鼓泡管、液位控制器、變頻調(diào)速污水泵、排污閥、捕霧網(wǎng)、污水高壓汽化裝置殼體、穩(wěn)壓閥、分離器等部分組成。其中，燃燒器與殼體通過(guò)法蘭連接；燃燒室與污水高壓汽化裝置殼體焊接；燃燒室、過(guò)渡段、鼓泡管依次焊接為一體，燃燒室和過(guò)渡段內(nèi)部均襯耐火材料，部分過(guò)渡段浸入高壓汽化裝置內(nèi)的污水中，鼓泡管完全浸入污水中，鼓泡管底部及側(cè)面設(shè)有氣體分布孔；裝置殼體內(nèi)氣體出口處設(shè)置捕霧網(wǎng)；裝置底部設(shè)有排污閥，上部設(shè)有安全閥及泄壓電磁閥；裝置設(shè)有液位控制器。
文檔編號(hào)E21B43/24GK201442876SQ200920028459
公開(kāi)日2010年4月28日 申請(qǐng)日期2009年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月23日
發(fā)明者劉海麗, 張建, 徐松林, 李清方, 董金婷, 趙守明, 趙海培, 黃雁霞 申請(qǐng)人:勝利油田勝利工程設(shè)計(jì)咨詢有限責(zé)任公