[实用新型]水源热泵原油加热系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及热泵技术领域，具体是一种水源热泵原油加热系统。

背景技术

油田开采进入中后期，含水率增加，有的高达90%左右，油田污水产出量大大增加，同时原油在脱水及外输过需加热，油田污水温度较高，比如胜利油田污水温度在50℃左右，沉降罐脱水温度高达70℃左右，污水余热资源丰富，而目前油田加热基本上是燃油燃煤燃气加热炉加热，会有燃烧产生的环境污染问题，因此对油田污水余热进行合理回收，对油田降低生产成本、节能减排意义重大，对改善油田生产、生活环境、对京津冀和山东地区雾霾治理有积极贡献。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种水源热泵原油加热系统，以替代现有原油加热过程中使用的加热炉，以减少排放、环境污染问题及降低生产成本。

本实用新型的技术方案如下：

一种水源热泵原油加热系统，其特征在于：包括有三相分离器、沉降罐、水源热泵机组、换热器、缓冲罐、软化水泵、污水罐和污水外输泵，所述的换热器包括有高温污水原油换热器、高温软化水原油换热器、超高温软化水原油换热器和第一、二软化水污水换热器，所述的水源热泵机组包括有水源高温热泵机组和水源超高温热泵机组；

所述三相分离器的原油出口与所述高温污水原油换热器的原油侧进口相连，所述沉降罐的高温污水出口与所述高温污水原油换热器的污水侧进口相连，所述高温污水原油换热器的污水侧出口与所述污水罐的进口相连，所述三相分离器的低温污水出口与所述污水罐的进口相连，组成第一级高温污水预热系统；

所述高温污水原油换热器的原油侧出口与所述高温软化水原油换热器的原油侧进口相连，所述水源高温热泵机组的冷凝器的出口依次通过所述的缓冲罐和软化水泵与所述高温软化水原油换热器的软化水侧进口相连，然后与所述水源高温热泵机组的冷凝器的进口相连，构成高温软化水循环回路；所述水源高温热泵机组的蒸发器的出口依次与所述第一软化水污水换热器的软化水侧进出口、软化水泵和水源高温热泵机组的蒸发器的进口相连，构成蒸发软化水循环回路；所述污水罐的出口通过所述的污水外输泵与所述第一软化水污水换热器的污水侧进口相连，组成第二级高温污水预热系统；

所述高温软化水原油换热器的原油侧出口与所述超高温软化水原油换热器的原油侧进口相连，所述超高温软化水原油换热器的原油侧出口与所述沉降罐的进口相连，所述水源超高温热泵机组的冷凝器的出口依次通过所述的缓冲罐和软化水泵与所述超高温软化水原油换热器的软化水侧进口相连，然后与所述水源超高温热泵机组的冷凝器的进口相连，构成高温软化水循环回路；所述水源超高温热泵机组的蒸发器的出口依次与所述第二软化水污水换热器的软化水侧进出口、软化水泵和水源超高温热泵机组的蒸发器的进口相连，构成蒸发软化水循环回路；所述污水罐的出口通过所述的污水外输泵与所述第二软化水污水换热器的污水侧进口相连，组成第三级高温污水预热系统。

所述的水源热泵原油加热系统，其特征在于：所述的换热器为可拆板式换热器或螺旋板式换热器。

所述的水源热泵原油加热系统，其特征在于：所述的缓冲罐设置于所述水源高温热泵机组的冷凝器的出口与所述软化水泵之间及所述水源超高温热泵机组的冷凝器的出口与所述软化水泵之间。

所述的水源热泵原油加热系统，其特征在于：所述的第一级高温污水预热系统、第二级水源高温热泵加热系统和第三级水源超高温热泵加热系统组成水源热泵原油加热系统。

所述的水源热泵原油加热系统，其特征在于：原油通过所述第二级水源高温热泵加热系统提温10℃～15℃，再通过所述第三级水源超高温热泵加热系统提温10℃～15℃。

所述的水源热泵原油加热系统，其特征在于：所述的水源高温热泵机组和水源超高温热泵机组为电动机驱动的采用蒸气压缩制冷循环热泵机组。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型对污水进行梯级余热回收，对沉降罐沉降出的高温污水对原油进行第一级加热，经过换热后污水排入污水罐中和低温污水混合再次为热泵蒸发器提供热源进一步回收余热，通过第一级的直接换热为原油提温，减少了后继能源消耗。

2、本实用新型在相同的蒸发温度下，热泵机组能效和冷凝温度息息相关，冷凝温度越低能效越高，因此将原油通过两级热泵加热系统，每一级只提高10℃～15℃温度，比只经过一级热泵提热10℃～30℃，能效提高20%左右，可进一步降低能源消耗，降低了生产成本。