本實(shí)用新型涉及油田熱力設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種油田熱力系統(tǒng)的供熱裝置。

背景技術(shù)：

在油田開發(fā)過程中，對(duì)于油田集中處理站、油田中轉(zhuǎn)站、油田集輸聯(lián)合站等油田熱力系統(tǒng)，為了實(shí)現(xiàn)管線伴熱、油罐維溫、辦公區(qū)采暖等作業(yè)，通常需要對(duì)油田熱力系統(tǒng)中的用熱單元進(jìn)行供熱。所以，有必要提供一種油田熱力系統(tǒng)的供熱裝置。

現(xiàn)有技術(shù)提供的油田熱力系統(tǒng)的供熱裝置包括：加熱爐、通過燃料管線與加熱爐的燃燒室連接的輸油泵、通過熱水管線與加熱爐的對(duì)流室出口連接的熱水泵，熱水泵還通過熱水管線與油田熱力系統(tǒng)的用熱單元連接。輸油泵將油田熱力系統(tǒng)自產(chǎn)的原油或者伴生氣作為燃料泵送給加熱爐的燃燒室，在其內(nèi)燃燒產(chǎn)生熱量后，通過對(duì)流作用傳遞至加熱爐的對(duì)流室，將對(duì)流室內(nèi)的水加熱至期望的溫度，隨后利用熱水管線將熱水輸送至熱水泵，并由其泵送至油田熱力系統(tǒng)的用熱單元實(shí)現(xiàn)供熱。

設(shè)計(jì)人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下技術(shù)問題：

使用油田熱力系統(tǒng)自產(chǎn)的原油或者伴生氣作為加熱爐的燃料，不僅降低原油商品量，造成資源浪費(fèi)，而且燃燒過程中產(chǎn)生的煙塵還會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。并且，在自產(chǎn)原油為三高原油時(shí)，基于其無法作為燃料使用，需要從外地拉運(yùn)符合燃燒要求的原油作為原料，這樣又會(huì)增加成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型實(shí)施例所要解決的技術(shù)問題在于，提供了一種能有效減少自產(chǎn)原油的燃燒量及環(huán)境污染，并且降低成本的油田熱力系統(tǒng)的供熱裝置。具體技術(shù)方案如下：

一種油田熱力系統(tǒng)的供熱裝置，包括加熱爐、通過燃料管線與所述加熱爐的燃燒室連接的輸油泵、通過熱水管線與所述加熱爐的對(duì)流室出口連接的熱水泵，所述熱水泵還通過熱水管線與油田熱力系統(tǒng)的用熱單元連接。

進(jìn)一步地，所述供熱裝置還包括：一個(gè)或多個(gè)太陽能集熱器，出水口通過熱水管線與所述加熱爐的對(duì)流室進(jìn)口連接，進(jìn)水口通過熱水管線與所述用熱單元連接；

溫度采集器，設(shè)置在所述加熱爐與所述熱水泵之間的所述熱水管線上；

第一閥門，設(shè)置在所述輸油泵與所述加熱爐之間的所述燃料管線上。

具體地，作為優(yōu)選，所述供熱裝置還包括保溫?zé)崴畠?chǔ)罐，所述保溫?zé)崴畠?chǔ)罐的進(jìn)水口和出水口通過所述熱水管線分別與所述溫度采集器和所述熱水泵連接。

具體地，作為優(yōu)選，所述供熱裝置還包括輸油泵變頻器，所述輸油泵變頻器的兩個(gè)接線端子通過電導(dǎo)線分別與所述溫度采集器和所述輸油泵電連接。

具體地，作為優(yōu)選，所述供熱裝置還包括燃料儲(chǔ)罐，所述燃料儲(chǔ)罐的燃料出口通過燃料管線與所述輸油泵連接。

具體地，作為優(yōu)選，所述供熱裝置還包括第二閥門，設(shè)置在所述燃料儲(chǔ)罐和所述輸油泵之間的所述燃料管線上。

具體地，作為優(yōu)選，所述供熱裝置還包括第三閥門，設(shè)置在所述太陽能集熱器與所述加熱爐之間的所述熱水管線上；

第四閥門，設(shè)置在所述加熱爐與所述溫度采集器之間的所述熱水管線上；

第五閥門，設(shè)置在所述溫度采集器與所述保溫?zé)崴畠?chǔ)罐之間的所述熱水管線上；

第六閥門，設(shè)置在所述保溫?zé)崴畠?chǔ)罐與所述熱水泵之間的所述熱水管線上；

第七閥門，設(shè)置在所述熱水泵與所述用熱單元之間的所述熱水管線上；

第八閥門，設(shè)置在所述用熱單元與所述太陽能集熱器之間的所述熱水管線上。

具體地，作為優(yōu)選，當(dāng)所述太陽能集熱器為多個(gè)時(shí)，多個(gè)所述太陽能集熱器排列構(gòu)成太陽能集熱陣列。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的供熱裝置，通過增設(shè)太陽能集熱器5，充分利用清潔環(huán)保的太陽能對(duì)水進(jìn)行第一次加熱，能有效降低加熱爐4的負(fù)荷，減少甚至不使用油田熱力系統(tǒng)自產(chǎn)原油的燃燒量，減少了有害氣體及二氧化碳的排放，降低了環(huán)境污染和供熱成本。而且，通過對(duì)熱水進(jìn)行循環(huán)利用，進(jìn)一步降低了供熱成本，減少資源浪費(fèi)。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的油田熱力系統(tǒng)的供熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記分別表示：

1 加熱爐，

2 輸油泵，

3 熱水泵，

4 用熱單元，

5 太陽能集熱器，

6 溫度采集器，

7 第一閥門，

8 保溫?zé)崴畠?chǔ)罐，

9 輸油泵變頻器，

10 燃料儲(chǔ)罐，

11 第二閥門，

12 第三閥門，

13 第四閥門，

14 第五閥門，

15 第六閥門，

16 第七閥門，

17 第八閥門。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種油田熱力系統(tǒng)的供熱裝置，如附圖1所示，該供熱裝置包括加熱爐1、通過燃料管線與加熱爐1的燃燒室連接的輸油泵2、通過熱水管線與加熱爐1的對(duì)流室出口連接的熱水泵3，熱水泵3還通過熱水管線與油田熱力系統(tǒng)的用熱單元4連接。進(jìn)一步地，該供熱裝置還包括：一個(gè)或多個(gè)太陽能集熱器5，該太陽能集熱器5的出水口通過熱水管線與加熱爐1的對(duì)流室進(jìn)口連接，進(jìn)水口通過熱水管線與用熱單元4連接；溫度采集器6、設(shè)置在加熱爐1與熱水泵3之間的熱水管線上；第一閥門7，設(shè)置在輸油泵2與加熱爐1之間的燃料管線上。

以下就本實(shí)用新型實(shí)施例提供的油田熱力系統(tǒng)的供熱裝置的工作原理給予描述：

向太陽能集熱器5內(nèi)進(jìn)水并利用太陽能進(jìn)行第一次加熱，經(jīng)第一次加熱后的熱水經(jīng)熱水管線流經(jīng)加熱爐1后進(jìn)行可選的第二次加熱(即，可以再次加熱，也可以不進(jìn)行加熱)，該第二次加熱進(jìn)行與否通過溫度采集器6所采集的熱水溫度是否達(dá)到期望溫度來決定。具體地，如果經(jīng)太陽能集熱器5進(jìn)行第一次加熱后的熱水溫度達(dá)到期望溫度，此時(shí)，通過關(guān)閉第一閥門7來斷開輸油泵2與加熱爐1的連接，使加熱爐1停止加熱作業(yè)，經(jīng)第一次加熱后的熱水將直接不被加熱地通過加熱爐1，由熱水泵3泵送至油田熱力系統(tǒng)的用熱單元4進(jìn)行供熱。如果經(jīng)太陽能集熱器5進(jìn)行第一次加熱后的熱水溫度沒有達(dá)到期望溫度，此時(shí)，通過開啟第一閥門7來開啟輸油泵2與加熱爐1的連接，使加熱爐1進(jìn)行加熱作業(yè)，經(jīng)第一次加熱后的熱水將通過加熱爐1進(jìn)行第二次加熱直至達(dá)到期望的溫度，然后再由熱水泵3泵送至油田熱力系統(tǒng)的用熱單元4進(jìn)行供熱。在此過程中，經(jīng)用熱單元4換熱后的水通過熱水管線可循環(huán)至太陽能集熱器5中進(jìn)行再次利用。

可見，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的供熱裝置，通過增設(shè)太陽能集熱器5，充分利用清潔環(huán)保的太陽能對(duì)水進(jìn)行第一次加熱，能有效降低加熱爐4的負(fù)荷，減少甚至不使用油田熱力系統(tǒng)自產(chǎn)原油的燃燒量，減少了有害氣體及二氧化碳的排放，降低了環(huán)境污染和供熱成本。而且，通過對(duì)熱水進(jìn)行循環(huán)利用，進(jìn)一步降低了供熱成本，減少資源浪費(fèi)。

需要說明的是，本實(shí)用新型實(shí)施例所述的油田熱力系統(tǒng)的用熱單元4包括但不限于采油單井以及站場內(nèi)需要伴熱的管線、需要維溫的儲(chǔ)油罐，以儲(chǔ)油罐舉例來說，其內(nèi)設(shè)置有用于循環(huán)熱介質(zhì)，例如熱水的盤管，以使熱水循環(huán)通過對(duì)其內(nèi)儲(chǔ)存的原油進(jìn)行保溫，而換熱完畢后的熱水將由該盤管出口排至熱水管線內(nèi)，進(jìn)而再次進(jìn)入太陽能集熱器5進(jìn)行循環(huán)。本實(shí)用新型實(shí)施例所述的加熱爐1為本領(lǐng)域所常見的油田加熱爐，舉例來說，中國石化出版社2011年出版的圖書《油田加熱爐》就其結(jié)構(gòu)作了詳細(xì)的總結(jié)；一些中國專利申請(qǐng)(例如CN205090596U等)也公開了油田加熱爐的結(jié)構(gòu)；本領(lǐng)域技術(shù)人員還可通過市購容易地獲得該加熱爐1，例如，黃驊百恒達(dá)祥通機(jī)械制造有限公司生產(chǎn)的油田加熱爐。一般來說，加熱爐1包括燃燒室和對(duì)流室，燃料在燃燒室內(nèi)燃燒后放出熱量來供給對(duì)流室內(nèi)循環(huán)的加熱介質(zhì)(例如水)，在對(duì)流室內(nèi)被加熱的加熱介質(zhì)由對(duì)流室出口排至外界。

進(jìn)一步地，如附圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的供熱裝置還包括保溫?zé)崴畠?chǔ)罐8，保溫?zé)崴畠?chǔ)罐8的進(jìn)水口和出水口通過熱水管線分別與溫度采集器6和熱水泵3連接。通過在溫度采集器6和熱水泵3之間設(shè)置保溫?zé)崴畠?chǔ)罐8，來對(duì)熱水進(jìn)行過渡緩沖，使其能夠平穩(wěn)地由熱水泵3排至用熱單元4，提高熱水管線和熱水泵3的使用壽命。

如附圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的供熱裝置還包括輸油泵變頻器9，該輸油泵變頻器9的兩個(gè)接線端子通過電導(dǎo)線分別與溫度采集器6和輸油泵2電連接。通過如上設(shè)置輸油泵變頻器9，以通過改變供電頻率來定量地控制泵油流量，如此帶來的好處是：根據(jù)溫度采集器6實(shí)時(shí)采集的溫度大小，來決定加熱爐1的燃油量，此時(shí)溫度采集器6將電信號(hào)傳遞至調(diào)節(jié)輸油泵變頻器9，輸油泵變頻器9根據(jù)溫度采集器6的指示調(diào)整供電頻率并將其傳遞至輸油泵2，在輸油泵2的控制下即可容易地實(shí)現(xiàn)定量控制油量泵入加熱爐1，有效防止了燃料浪費(fèi)。此外，使用輸油泵變頻器9還能延長輸油泵2的使用壽命，提高經(jīng)濟(jì)性。

為了提高供熱便利性和安全性，如附圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的供熱裝置還包括燃料儲(chǔ)罐10，燃料儲(chǔ)罐10的燃料出口通過燃料管線與輸油泵2連接。進(jìn)一步地，如附圖1所示，在該供熱裝置還包括第二閥門11，第二閥門11設(shè)置在燃料儲(chǔ)罐10和輸油泵2之間的燃料管線上，通過設(shè)置第二閥門11以控制燃料是否進(jìn)入輸油泵2內(nèi)，同時(shí)還可控制燃料的進(jìn)入流量，提高操作可控性。

作為優(yōu)選，如附圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的供熱裝置還包括第三閥門12，該第三閥門12設(shè)置在太陽能集熱器5與加熱爐1之間的熱水管線上；第四閥門13，該第四閥門13設(shè)置在加熱爐1與溫度采集器6之間的熱水管線上；第五閥門14，該第五閥門14設(shè)置在溫度采集器6與保溫?zé)崴畠?chǔ)罐8之間的熱水管線上；第六閥門15，該第六閥門15設(shè)置在保溫?zé)崴畠?chǔ)罐8與熱水泵3之間的熱水管線上；第七閥門16，該第七閥門16設(shè)置在熱水泵3與用熱單元4之間的熱水管線上；第八閥門17，該第八閥門17設(shè)置在用熱單元4與太陽能集熱器5之間的熱水管線上。通過設(shè)置上述多個(gè)閥門，能保證供熱作業(yè)的可控性和安全性，并且便于對(duì)供熱裝置中的特定部件進(jìn)行檢修或更換。

在本實(shí)用新型實(shí)施例中，根據(jù)用熱單元4的用熱量大小，可以選擇使用一個(gè)太陽能集熱器5或者多個(gè)太陽能集熱器5，當(dāng)使用多個(gè)，例如10個(gè)、20個(gè)、30個(gè)等時(shí)，多個(gè)太陽能集熱器5可以并聯(lián)設(shè)置。一般來說，油田熱力系統(tǒng)的用熱單元4的需熱量都較大，為了充分利用太陽能使其產(chǎn)生較大量的熱量，優(yōu)選多個(gè)太陽能集熱器5排列構(gòu)成太陽能集熱陣列。其中，通過調(diào)整多個(gè)太陽能集熱器5的傾角、間距和方位角，來獲得期望的太陽能集熱陣列?，F(xiàn)有技術(shù)也有眾多文獻(xiàn)對(duì)太陽能集熱陣列的形成和性能進(jìn)行了研究，例如李斌等在《制冷技術(shù)》第35卷第3期就大型太陽能集熱陣列的實(shí)驗(yàn)研究給出了實(shí)驗(yàn)性概述，本實(shí)用新型實(shí)施例在此并不對(duì)其具體排布作更具體的描述。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，太陽能集熱器5內(nèi)部設(shè)置有本領(lǐng)域常見的金屬超導(dǎo)真空熱管，水在該熱管內(nèi)吸收太陽能產(chǎn)生熱量并輸送至外界。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的供熱裝置中的各個(gè)部件均為本領(lǐng)域所常見的，并且都可以通過購買相關(guān)的市售產(chǎn)品來獲得，舉例來說，所用到的熱水管線和燃料管線均為市場上出售的普通鋼制管線；所使用的各個(gè)閥門可以優(yōu)選使用市場上出售的普通鋼制閘閥；所使用的輸油泵2可以采用市場上出售的輸油螺桿泵；所使用的燃料儲(chǔ)罐10可以采用市場上銷售的鋼制密封箱體，規(guī)格可采用4m*5m*1m；所采用的熱水泵3可以采用涿州市高研泵閥制造有限公司生產(chǎn)并銷售的熱水泵；所使用的太陽能集熱器5可以采用江蘇歐貝新能源發(fā)展有限公司生產(chǎn)并銷售的超導(dǎo)熱管太陽能集熱器；所使用的溫度采集器6可以采用市場上出售的自動(dòng)溫度采集器。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。