CN206220925U - 一种油田热力系统的供热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种油田热力系统的供热装置，属于油田热力设备领域。该装置包括加热炉、通过燃料管线与加热炉的燃烧室连接的输油泵、通过热水管线与加热炉的对流室出口连接的热水泵，热水泵还通过热水管线与油田热力系统的用热单元连接。该装置还包括：一个或多个太阳能集热器，出水口通过热水管线与加热炉的对流室进口连接，进水口通过热水管线与用热单元连接；温度采集器、设置在加热炉与热水泵之间的热水管线上；第一阀门，设置在输油泵与加热炉之间的燃料管线上。该装置能有效减少自产原油的燃烧量及环境污染，并且降低成本。

Description

一种油田热力系统的供热装置

技术领域

本实用新型涉及油田热力设备领域，特别涉及一种油田热力系统的供热装置。

背景技术

在油田开发过程中，对于油田集中处理站、油田中转站、油田集输联合站等油田热力系统，为了实现管线伴热、油罐维温、办公区采暖等作业，通常需要对油田热力系统中的用热单元进行供热。所以，有必要提供一种油田热力系统的供热装置。

现有技术提供的油田热力系统的供热装置包括：加热炉、通过燃料管线与加热炉的燃烧室连接的输油泵、通过热水管线与加热炉的对流室出口连接的热水泵，热水泵还通过热水管线与油田热力系统的用热单元连接。输油泵将油田热力系统自产的原油或者伴生气作为燃料泵送给加热炉的燃烧室，在其内燃烧产生热量后，通过对流作用传递至加热炉的对流室，将对流室内的水加热至期望的温度，随后利用热水管线将热水输送至热水泵，并由其泵送至油田热力系统的用热单元实现供热。

设计人发现现有技术至少存在以下技术问题：

使用油田热力系统自产的原油或者伴生气作为加热炉的燃料，不仅降低原油商品量，造成资源浪费，而且燃烧过程中产生的烟尘还会对环境造成污染。并且，在自产原油为三高原油时，基于其无法作为燃料使用，需要从外地拉运符合燃烧要求的原油作为原料，这样又会增加成本。

实用新型内容

本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供了一种能有效减少自产原油的燃烧量及环境污染，并且降低成本的油田热力系统的供热装置。具体技术方案如下：

一种油田热力系统的供热装置，包括加热炉、通过燃料管线与所述加热炉的燃烧室连接的输油泵、通过热水管线与所述加热炉的对流室出口连接的热水泵，所述热水泵还通过热水管线与油田热力系统的用热单元连接。

进一步地，所述供热装置还包括：一个或多个太阳能集热器，出水口通过热水管线与所述加热炉的对流室进口连接，进水口通过热水管线与所述用热单元连接；

温度采集器，设置在所述加热炉与所述热水泵之间的所述热水管线上；

第一阀门，设置在所述输油泵与所述加热炉之间的所述燃料管线上。

具体地，作为优选，所述供热装置还包括保温热水储罐，所述保温热水储罐的进水口和出水口通过所述热水管线分别与所述温度采集器和所述热水泵连接。

具体地，作为优选，所述供热装置还包括输油泵变频器，所述输油泵变频器的两个接线端子通过电导线分别与所述温度采集器和所述输油泵电连接。

具体地，作为优选，所述供热装置还包括燃料储罐，所述燃料储罐的燃料出口通过燃料管线与所述输油泵连接。

具体地，作为优选，所述供热装置还包括第二阀门，设置在所述燃料储罐和所述输油泵之间的所述燃料管线上。

具体地，作为优选，所述供热装置还包括第三阀门，设置在所述太阳能集热器与所述加热炉之间的所述热水管线上；

第四阀门，设置在所述加热炉与所述温度采集器之间的所述热水管线上；

第五阀门，设置在所述温度采集器与所述保温热水储罐之间的所述热水管线上；

第六阀门，设置在所述保温热水储罐与所述热水泵之间的所述热水管线上；

第七阀门，设置在所述热水泵与所述用热单元之间的所述热水管线上；

第八阀门，设置在所述用热单元与所述太阳能集热器之间的所述热水管线上。

具体地，作为优选，当所述太阳能集热器为多个时，多个所述太阳能集热器排列构成太阳能集热阵列。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本实用新型实施例提供的供热装置，通过增设太阳能集热器5，充分利用清洁环保的太阳能对水进行第一次加热，能有效降低加热炉4的负荷，减少甚至不使用油田热力系统自产原油的燃烧量，减少了有害气体及二氧化碳的排放，降低了环境污染和供热成本。而且，通过对热水进行循环利用，进一步降低了供热成本，减少资源浪费。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的油田热力系统的供热装置的结构示意图。

附图标记分别表示：

1 加热炉，

2 输油泵，

3 热水泵，

4 用热单元，

5 太阳能集热器，

6 温度采集器，

7 第一阀门，

8 保温热水储罐，

9 输油泵变频器，

10 燃料储罐，

11 第二阀门，

12 第三阀门，

13 第四阀门，

14 第五阀门，

15 第六阀门，

16 第七阀门，

17 第八阀门。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型实施例提供了一种油田热力系统的供热装置，如附图1所示，该供热装置包括加热炉1、通过燃料管线与加热炉1的燃烧室连接的输油泵2、通过热水管线与加热炉1的对流室出口连接的热水泵3，热水泵3还通过热水管线与油田热力系统的用热单元4连接。进一步地，该供热装置还包括：一个或多个太阳能集热器5，该太阳能集热器5的出水口通过热水管线与加热炉1的对流室进口连接，进水口通过热水管线与用热单元4连接；温度采集器6、设置在加热炉1与热水泵3之间的热水管线上；第一阀门7，设置在输油泵2与加热炉1之间的燃料管线上。

以下就本实用新型实施例提供的油田热力系统的供热装置的工作原理给予描述：

向太阳能集热器5内进水并利用太阳能进行第一次加热，经第一次加热后的热水经热水管线流经加热炉1后进行可选的第二次加热(即，可以再次加热，也可以不进行加热)，该第二次加热进行与否通过温度采集器6所采集的热水温度是否达到期望温度来决定。具体地，如果经太阳能集热器5进行第一次加热后的热水温度达到期望温度，此时，通过关闭第一阀门7来断开输油泵2与加热炉1的连接，使加热炉1停止加热作业，经第一次加热后的热水将直接不被加热地通过加热炉1，由热水泵3泵送至油田热力系统的用热单元4进行供热。如果经太阳能集热器5进行第一次加热后的热水温度没有达到期望温度，此时，通过开启第一阀门7来开启输油泵2与加热炉1的连接，使加热炉1进行加热作业，经第一次加热后的热水将通过加热炉1进行第二次加热直至达到期望的温度，然后再由热水泵3泵送至油田热力系统的用热单元4进行供热。在此过程中，经用热单元4换热后的水通过热水管线可循环至太阳能集热器5中进行再次利用。

可见，本实用新型实施例提供的供热装置，通过增设太阳能集热器5，充分利用清洁环保的太阳能对水进行第一次加热，能有效降低加热炉4的负荷，减少甚至不使用油田热力系统自产原油的燃烧量，减少了有害气体及二氧化碳的排放，降低了环境污染和供热成本。而且，通过对热水进行循环利用，进一步降低了供热成本，减少资源浪费。

需要说明的是，本实用新型实施例所述的油田热力系统的用热单元4包括但不限于采油单井以及站场内需要伴热的管线、需要维温的储油罐，以储油罐举例来说，其内设置有用于循环热介质，例如热水的盘管，以使热水循环通过对其内储存的原油进行保温，而换热完毕后的热水将由该盘管出口排至热水管线内，进而再次进入太阳能集热器5进行循环。本实用新型实施例所述的加热炉1为本领域所常见的油田加热炉，举例来说，中国石化出版社2011年出版的图书《油田加热炉》就其结构作了详细的总结；一些中国专利申请(例如CN205090596U等)也公开了油田加热炉的结构；本领域技术人员还可通过市购容易地获得该加热炉1，例如，黄骅百恒达祥通机械制造有限公司生产的油田加热炉。一般来说，加热炉1包括燃烧室和对流室，燃料在燃烧室内燃烧后放出热量来供给对流室内循环的加热介质(例如水)，在对流室内被加热的加热介质由对流室出口排至外界。

进一步地，如附图1所示，本实用新型实施例提供的供热装置还包括保温热水储罐8，保温热水储罐8的进水口和出水口通过热水管线分别与温度采集器6和热水泵3连接。通过在温度采集器6和热水泵3之间设置保温热水储罐8，来对热水进行过渡缓冲，使其能够平稳地由热水泵3排至用热单元4，提高热水管线和热水泵3的使用寿命。

如附图1所示，本实用新型实施例提供的供热装置还包括输油泵变频器9，该输油泵变频器9的两个接线端子通过电导线分别与温度采集器6和输油泵2电连接。通过如上设置输油泵变频器9，以通过改变供电频率来定量地控制泵油流量，如此带来的好处是：根据温度采集器6实时采集的温度大小，来决定加热炉1的燃油量，此时温度采集器6将电信号传递至调节输油泵变频器9，输油泵变频器9根据温度采集器6的指示调整供电频率并将其传递至输油泵2，在输油泵2的控制下即可容易地实现定量控制油量泵入加热炉1，有效防止了燃料浪费。此外，使用输油泵变频器9还能延长输油泵2的使用寿命，提高经济性。

为了提高供热便利性和安全性，如附图1所示，本实用新型实施例提供的供热装置还包括燃料储罐10，燃料储罐10的燃料出口通过燃料管线与输油泵2连接。进一步地，如附图1所示，在该供热装置还包括第二阀门11，第二阀门11设置在燃料储罐10和输油泵2之间的燃料管线上，通过设置第二阀门11以控制燃料是否进入输油泵2内，同时还可控制燃料的进入流量，提高操作可控性。

作为优选，如附图1所示，本实用新型实施例提供的供热装置还包括第三阀门12，该第三阀门12设置在太阳能集热器5与加热炉1之间的热水管线上；第四阀门13，该第四阀门13设置在加热炉1与温度采集器6之间的热水管线上；第五阀门14，该第五阀门14设置在温度采集器6与保温热水储罐8之间的热水管线上；第六阀门15，该第六阀门15设置在保温热水储罐8与热水泵3之间的热水管线上；第七阀门16，该第七阀门16设置在热水泵3与用热单元4之间的热水管线上；第八阀门17，该第八阀门17设置在用热单元4与太阳能集热器5之间的热水管线上。通过设置上述多个阀门，能保证供热作业的可控性和安全性，并且便于对供热装置中的特定部件进行检修或更换。

在本实用新型实施例中，根据用热单元4的用热量大小，可以选择使用一个太阳能集热器5或者多个太阳能集热器5，当使用多个，例如10个、20个、30个等时，多个太阳能集热器5可以并联设置。一般来说，油田热力系统的用热单元4的需热量都较大，为了充分利用太阳能使其产生较大量的热量，优选多个太阳能集热器5排列构成太阳能集热阵列。其中，通过调整多个太阳能集热器5的倾角、间距和方位角，来获得期望的太阳能集热阵列。现有技术也有众多文献对太阳能集热阵列的形成和性能进行了研究，例如李斌等在《制冷技术》第35卷第3期就大型太阳能集热阵列的实验研究给出了实验性概述，本实用新型实施例在此并不对其具体排布作更具体的描述。本领域技术人员可以理解的是，太阳能集热器5内部设置有本领域常见的金属超导真空热管，水在该热管内吸收太阳能产生热量并输送至外界。

本实用新型实施例提供的供热装置中的各个部件均为本领域所常见的，并且都可以通过购买相关的市售产品来获得，举例来说，所用到的热水管线和燃料管线均为市场上出售的普通钢制管线；所使用的各个阀门可以优选使用市场上出售的普通钢制闸阀；所使用的输油泵2可以采用市场上出售的输油螺杆泵；所使用的燃料储罐10可以采用市场上销售的钢制密封箱体，规格可采用4m*5m*1m；所采用的热水泵3可以采用涿州市高研泵阀制造有限公司生产并销售的热水泵；所使用的太阳能集热器5可以采用江苏欧贝新能源发展有限公司生产并销售的超导热管太阳能集热器；所使用的温度采集器6可以采用市场上出售的自动温度采集器。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种油田热力系统的供热装置，包括加热炉(1)、通过燃料管线与所述加热炉(1)的燃烧室连接的输油泵(2)、通过热水管线与所述加热炉(1)的对流室出口连接的热水泵(3)，所述热水泵(3)还通过热水管线与油田热力系统的用热单元(4)连接；

其特征在于，所述供热装置还包括：一个或多个太阳能集热器(5)，出水口通过热水管线与所述加热炉(1)的对流室进口连接，进水口通过热水管线与所述用热单元(4)连接；

温度采集器(6)，设置在所述加热炉(1)与所述热水泵(3)之间的所述热水管线上；

第一阀门(7)，设置在所述输油泵(2)与所述加热炉(1)之间的所述燃料管线上。

2.根据权利要求1所述的供热装置，其特征在于，所述供热装置还包括保温热水储罐(8)，所述保温热水储罐(8)的进水口和出水口通过所述热水管线分别与所述温度采集器(6)和所述热水泵(3)连接。

3.根据权利要求1所述的供热装置，其特征在于，所述供热装置还包括输油泵变频器(9)，所述输油泵变频器(9)的两个接线端子通过电导线分别与所述温度采集器(6)和所述输油泵(2)电连接。

4.根据权利要求3所述的供热装置，其特征在于，所述供热装置还包括燃料储罐(10)，所述燃料储罐(10)的燃料出口通过燃料管线与所述输油泵(2)连接。

5.根据权利要求4所述的供热装置，其特征在于，所述供热装置还包括第二阀门(11)，设置在所述燃料储罐(10)和所述输油泵(2)之间的所述燃料管线上。

6.根据权利要求2所述的供热装置，其特征在于，所述供热装置还包括第三阀门(12)，设置在所述太阳能集热器(5)与所述加热炉(1)之间的所述热水管线上；

第四阀门(13)，设置在所述加热炉(1)与所述温度采集器(6)之间的所述热水管线上；

第五阀门(14)，设置在所述温度采集器(6)与所述保温热水储罐(8)之间的所述热水管线上；

第六阀门(15)，设置在所述保温热水储罐(8)与所述热水泵(3)之间的所述热水管线上；

第七阀门(16)，设置在所述热水泵(3)与所述用热单元(4)之间的所述热水管线上；

第八阀门(17)，设置在所述用热单元(4)与所述太阳能集热器(5)之间的所述热水管线上。

7.根据权利要求1所述的供热装置，其特征在于，当所述太阳能集热器(5)为多个时，多个所述太阳能集热器(5)排列构成太阳能集热阵列。