[發明專利]一種直接補壓式高溫蒸汽循環系統

有效

• 申請號: 201810595622.1
• 申請日: 2018-06-11
• 公開（公告）號: CN108798621B
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 王樹眾;李艷輝;楊闖;任萌萌;宋文瀚;李建娜;張熠姝
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: E21B43/24
• 分類號: E21B43/24
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

本發明公開了一種直接補壓式高溫蒸汽循環系統，包括儲水箱、高壓泵、汽化器、高壓緩沖罐、蒸汽壓縮機、溫濕調節器及用汽單元；儲水箱出口經高壓泵接至汽化器的入口，汽化器的出口與高壓緩沖罐的入口連通，高壓緩沖罐的頂部出口與蒸汽壓縮機的入口接通，蒸汽壓縮機的出口與溫濕調節器的入口連通，溫濕調節器的出口與用汽單元的入口連通，用汽單元的出口與高壓緩沖罐的入口連通，高壓緩沖罐的底部出口與汽化器的入口連通。該系統可直接將用汽單元外排高壓濕蒸汽或者過熱蒸汽升溫、升壓至用汽單元入口目標高溫高壓蒸汽參數，完全利用了用汽單元外排介質的自身儲能，具有顯著的節能效益。

技術領域

本發明屬于節能環保領域，涉及一種高溫蒸汽循環系統，具體涉及一種能夠實現高溫高壓濕蒸汽、過熱蒸汽自身儲熱循環利用的直接補壓式高溫蒸汽循環系統。

背景技術

高壓高溫蒸汽作為一種高品質熱源，已廣泛用作各類換熱設備的加熱介質以及石油化工行業工藝介質。在換熱領域，當高溫高壓蒸汽作為溫度較高待加熱工質的熱源時，熱源蒸汽將自身部分顯熱、部分乃至全部潛熱傳遞給待加熱介質后，自身溫度略有下降或者不變，仍具有較高的溫度值；高溫高壓熱源蒸汽流經換熱設備及輸送管道時，克服各類沿程及局部阻力引發壓力損失，自身壓力將適當降低。故而，熱源蒸汽流經此類換熱設施后變為壓力低于初始壓力的高溫高壓濕蒸汽或者過熱蒸汽。在稠油、超稠油開采領域，蒸汽熱采已成為改善稠油采收率的有效手段。注入油藏的高溫蒸汽，攜帶的熱量對原油進行加熱，原油粘性會急劇下降，流動性增強，從而提高油藏采收率。稠油熱采井下工具及其工藝管柱是成功高效實施熱采工藝的關鍵組件，其旨在實現對各油層之間的分隔以及注蒸汽流量的控制。高溫高壓蒸汽測試平臺是研究、優化、開發熱采井下工具及其工藝管柱的硬件基礎。該平臺進口介質為高溫高壓濕蒸汽、飽和蒸汽或過熱蒸汽，出口介質為壓力略有下降的濕蒸汽或者過熱蒸汽。

高溫高壓蒸汽流經上述部分換熱設施、研究平臺后，自身壓力下降、溫度下降或者不變，所攜帶能量不足，不能再次返回換熱設施、研究平臺入口直接作為熱源使用。現有傳統工藝，通常采用開放式系統，制取新的高溫高壓蒸汽以滿足換熱設施及上述平臺的需要，而直接將換熱設施或者上述研究平臺的出口濕蒸汽或過熱蒸汽用循環冷卻水冷凝下來外排，從而浪費了大量的能源。

發明內容

本發明的目的在于提供一種直接補壓式高溫蒸汽循環系統，該系統能夠解決高溫高壓蒸汽用汽單元直接外排濕蒸汽或者過熱蒸汽造成極大能源浪費的問題。

本發明是通過以下技術方案來實現：

本發明公開的直接補壓式高溫蒸汽循環系統，包括高壓緩沖罐、汽化器、蒸汽壓縮機、溫濕調節器、用汽單元和高壓泵；

高壓緩沖罐的頂部出口D與蒸汽壓縮機的入口相連，蒸汽壓縮機的出口與溫濕調節器的第一入口相連，溫濕調節器的出口與用汽單元的入口相連，用汽單元的出口與高壓緩沖罐的入口A相連，高壓緩沖罐的底部出口C經汽化器回接至高壓緩沖罐上部入口B；

高壓泵的入口端連接供水裝置，高壓泵出口端的第一支路通過控制閥V3連接汽化器入口，高壓泵出口端的第二支路通過控制閥V4連接溫濕調節器的第二入口。

優選地，所述供水裝置為除鹽水箱，除鹽水箱的出口與高壓泵的入口相連，高壓泵出口端的第三支路經控制閥V2接回除鹽水箱。

優選地，還包括減溫器，高壓緩沖罐的上部出口E經控制閥V1接至減溫器。

優選地，溫濕調節器出口與用汽單元入口連接的管路上設有蒸汽干度儀、溫度計及第一壓力表。

優選地，高壓緩沖罐上設有第二壓力表。

優選地，蒸汽壓縮機入口高度不低于高壓緩沖罐的頂部出口D所處高度。

優選地，汽化器的最高點位置低于高壓緩沖罐的底部出口C所處高度。

優選地，高壓緩沖罐上設有液位計。