[發明專利]用于石油鉆井動力燃機尾氣的廢熱利用與減排裝置

有效

• 申請號: 200910093042.3
• 申請日: 2009-09-25
• 公開（公告）號: CN101660463A
• 公開（公告）日: 2010-03-03
• 發明（設計）人: 李寶山;陳保東;房震宇;李東明;孫賓來;鄒士毅;王鈺潔;張貴喜
• 申請（專利權）人: 中能紀（北京）國際科技有限公司
• 主分類號: F02G5/02
• 分類號: F02G5/02
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司
• 代理人: 徐樂慧

技術領域

本發明關于一種廢熱利用與減排裝置，尤指一種用于石油鉆井動力燃機尾氣的廢熱利用與減排裝置。

背景技術

目前石油鉆井作業大多采用一臺或多臺內燃機合力帶動鉆機和泥槳泵，來滿足生產動力所需。但除了生產動力所需外，其熱能所需主要包括有井臺熱水吹掃、鉆具清洗、各類保溫、宿營采暖、洗浴用熱、炊事用熱等，在以往其熱能所需主要靠蒸發量為1T/h的鍋爐來滿足，這不僅要耗費燃料，同時將造成排放污染。而石油鉆井動力燃機在滿足了作業中所需的生產動力后，在工作過程中還會產生大量的尾氣，并且該尾氣的溫度在450度以上，若經熱交換處理產生蒸汽的話可以產生0.2MPa的飽和蒸汽1T/h，而目前動力燃機的尾氣是未予利用直接進行排放，造成了熱量的浪費。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種能充分回收利用內燃機排放的尾氣熱量的廢熱利用與減排裝置。

本發明中用于石油鉆井動力燃機尾氣的廢熱利用與減排裝置包括有蒸汽發生器、汽水分離器、除氧器、集水缸、水處理設備、給水箱及熱量使用裝置，所述蒸汽發生器的進氣口經管道、閥門與內燃機的尾氣輸出口連通，所述蒸汽發生器內螺旋形盤管的輸入端與輸出端分別通過管道連通所述汽水分離器的給水輸出端和汽水混合物輸入端，所述汽水分離器的蒸汽輸出口經管道、閥門及疏水器連通所述熱量使用裝置，同時所述汽水分離器的給水輸入口、熱水輸出口均連通所述除氧器，而所述除氧器又通過管道依次連通所述水處理設備、給水箱、集水缸，同時所述集水缸用于收集回收所述汽水分離器、熱量使用裝置在運輸蒸汽過程中經疏水器排出的凝結水及所述除氧器產生的凝結水，所述螺旋形盤管內水、汽的流經方向與所述內燃機輸出的尾氣流經所述蒸汽發生器的方向相反。

所述蒸汽發生器包括有密封圓桶形的殼體及設置在所述殼體內部的所述螺旋形盤管，所述殼體的上部、下底部設置有所述出氣口和進氣口。

所述螺旋形盤管為由一根光鋼管連續環繞并交錯疊置而成，即由一根光管從里到外，再由從外到里，接著從里到外依次從下往上或從上往下的方式環繞而成，并在上下兩端設置有延伸出所述殼體的輸入端與輸出端。

所述螺旋形盤管由多根相對較短的光管先連續環繞并交錯疊置成螺旋形盤管單元，即每根光管從里到外，再由從外到里，接著從里到外依次從下往上或從上往下的方式環繞成所述螺旋形盤管單元，再將每根鋼管的首尾端依次焊接密封，形成由多級螺旋形盤管單元串聯而成的螺旋形盤管。

所述熱量使用裝置包括有吹掃噴頭、供暖系統、管線伴熱、罐體保溫及蓄熱器。

所述蓄熱器由多個依次串聯的蓄熱罐連接而成。

所述疏水器在內部中空部位的一端形成有汽液分離腔室，同時在所述疏水器內部的中空部位形成有用于連通所述汽液分離腔室與外界，且直徑由小逐漸增大的至少三級射孔，在所述射孔的一端周圍且位于所述汽液分離腔室內形成有迎流錐。

所述射孔位于疏水器最外端的孔徑大于等于所述汽液分離腔室的直徑。

所述汽水分離器為具有受控水位的在蒸汽壓力下的一個容器，該容器不僅能從蒸汽和水的混合物中分離出蒸汽和水，而且能提供熱量去預熱給水，所述汽水分離器通過內置的固定式葉片系統來實現蒸汽和水的分離，使分離后的干蒸汽從所述容器的頂部輸出，在所述汽水分離器的邊上安裝有疏水器，使汽水混合物中分離出的熱水返回集水缸，提供預熱給水。

本發明中用于石油鉆井動力燃機尾氣的廢熱利用與減排裝置配有自動控制系統，可以安全可靠、靈活方便的實現內燃機尾氣的熱量的充分利用與回收。該控制系統功能強大、人機界面友好、可適應惡劣環境的使用。

附圖說明

圖1為本發明中廢熱利用與減排裝置的示意圖；

圖2為本發明蒸汽發生器中內盤旋管的結構示意圖一；

圖3為本發明蒸汽發生器中內盤旋管的結構示意圖二；

圖4為本發明中疏水器的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發明中的具體實施例作進一步詳細說明。

如圖1所示，本發明中用于石油鉆井動力燃機尾氣的廢熱利用與減排裝置包括有蒸汽發生器1、汽水分離器2、除氧器3、集水缸4、水處理設備5、給水箱6、熱量使用裝置7及連接在管道中的多個閥門8和多個疏水器9。其中：