[發明專利]一種高效余熱回收利用系統

有效

• 申請號: 201410225234.6
• 申請日: 2014-05-26
• 公開（公告）號: CN104033271A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 張東;高軍喜
• 申請（專利權）人: 北京時代科銳新能源科技有限公司
• 主分類號: F02G5/02
• 分類號: F02G5/02;F22B1/18
• 代理公司: 廣州天河恒華智信專利代理事務所(普通合伙) 44299
• 代理人: 姜宗華

【技術領域】

本發明屬于節能環保設備技術領域，特別涉及一種高效率且節能環保的高效余熱回收利用系統。

【背景技術】

油田機械鉆機一般裝備三臺190系列柴油機。據資料介紹，每臺柴油機產生的熱能僅有40％左右轉化為機械能，35％從煙氣中排出，25％通過散熱帶走，即60％的熱能都沒有發揮作用。由此可見，柴油機熱能轉化為有用功很低，浪費巨大。

通過對柴油機排放的煙氣測量，依靠現有的科技手段，完全可以將柴油機的煙氣余熱進行回收利用，形成免費的熱源，替代現有的鍋爐。符合企業和國家的節能、減排、環保等戰略需要。

因此，提供一種高效率的油田柴油機尾氣余熱利用系統已經成為業內急需解決的問題。

【發明內容】

本發明的目的是針對油田柴油機尾氣余熱大量浪費的現狀，提供一種高效率的利用油田柴油機尾氣余熱的高效余熱回收利用系統，加裝在柴油機排氣管路上，通過采用導熱油換熱和水換熱兩級換熱技術，使余熱回收達到70％以上。

為了實現上述目的，本發明是這樣實現的：一種高效余熱回收利用系統，可以用于柴油機尾氣余熱回收利用，其包括余熱回收裝置和余熱利用裝置，所述余熱回收裝置包括導熱油換熱器、儲熱油箱和蒸汽發生器，所述導熱油換熱器的一側與柴油機排氣管連接相通，所述導熱油換熱器的另一側為煙氣排放口，所述導熱油換熱器的導熱油出口通過輸油管與所述儲熱油箱連接，所述儲熱油箱通過輸油管與蒸汽發生器的熱源輸入口連接，所述蒸汽發生器的熱源輸出口通過輸油管與所述導熱油換熱器的導熱油入口連接，形成導熱油循環換熱管路系統；所述余熱利用裝置包括水加熱器，所述水加熱器一端與所述煙氣排放口連接，另一端與煙氣排放煙囪連接，所述水加熱器的進水口通過輸水管與水泵連接，所述水加熱器的出水口通過輸水管與蒸汽發生器的水輸入口連接，所述蒸汽發生器的蒸汽出口將蒸汽輸出。用導熱油與柴油機尾氣進行一級換熱，并可以儲存與儲熱油箱；然后用排出的余熱煙氣通過水加熱器對輸入蒸汽發生器的水進行預熱，然后在蒸汽發生器內與導熱油進行熱交換轉化為蒸汽輸出，用于發電等。可以全面有效的回收柴油機尾氣排熱余熱，降低了野外作業能源供給，節約成本。

所述蒸汽發生器為雙層結構，其內層設置與導熱油輸油管連接的導熱油入口和導熱油出口，包裹于所述內層的外層設置有與輸水管連接的水輸入口和蒸汽出口；所述內層結構由上下兩個環形圓管和連接兩個所述環形圓管的8個直管組成，底部的環形圓管設置導熱油入口與導熱油進口管相連接，上部的環形圓管設置導熱油出口與導熱油出口管相連接；在所述外層側壁設置最少三塊沿空心圓柱側壁延伸的螺旋狀導流板，所述導流板之間形成導流渠。

在所述柴油機排氣管與導熱油換熱器之間的排氣管道上安裝有第二調節閥，用于調節導入的排放煙氣的量，以調節整個系統的能夠以最佳狀態進行運轉。

所述柴油機排氣管上部安裝有第一調節閥，用于截取排放煙氣輸入導熱油換熱器進行熱交換。

所述導熱油換熱器包括換熱室、設置在所述換熱室一側的高溫煙氣室和設置在所述換熱室另一側的低溫煙氣室，所述換熱器的煙氣流路的入口設置在所述高溫煙氣室的端壁上，所述換熱器的煙氣流路的出口設置在所述低溫煙氣室的端壁上，所述換熱器的導熱流入口設置在所述換熱室靠近所述低溫煙氣室一端的側壁上，所述換熱器的導熱油出口設置在所述換熱室靠近所述高溫煙氣室一端的側壁上。

所述換熱室包括若干個平行布置的波紋管，在所述波紋管外側壁設置若干翅片。

所述換熱室還包括至少一個用于改變導熱油流動方向以延長換熱時間的擋板。

所述擋板從所述換熱室的一側壁向另一側壁延伸，并且與另一側壁之間的距離大于等于所述波紋管的2倍管徑，可以達到最大的換熱效果，有效的利用煙氣余熱。

所述水加熱器包括換熱室、設置在所述換熱室一側的高溫煙氣室、設置在所述換熱室另一側的低溫煙氣室，所述換熱器的煙氣流路的入口設置在所述高溫煙氣室的端壁上，所述換熱器的煙氣流路的出口設置在所述低溫煙氣室的端壁上，所述換熱器的水流路的入口設置在所述換熱室靠近所述低溫煙氣室一端的側壁上，所述換熱器的水流路的出口設置在所述換熱室靠近所述高溫煙氣室一端的側壁上。

所述換熱室包括若干個平行布置的三維內螺紋管，煙氣從所述高溫煙氣室經所述三維內螺紋管流入所述低溫煙氣室，水在所述三維內螺紋管的外部與流經所述內肋管的煙氣換熱。