本发明专利技术提供了一种高盐气田水蒸发结晶处理装置，其包括动力系统、预热系统、脱气系统、蒸发冷凝系统、蒸汽压缩系统、蒸发结晶系统、冷凝水回收利用系统、结晶制盐系统、蒸汽发生系统及余热回收系统。动力系统包括燃气发动机、发电机及供配电机构。预热系统包括第一预热器、第二预热器和第三预热器。脱气系统包括脱气罐和真空泵。蒸发冷凝系统包括浓液循环泵、降膜蒸发器及气液分离器。蒸汽压缩系统包括电机、压缩机及喷淋器。蒸发结晶系统包括结晶器、卤液循环泵、强制循环蒸发器及蒸汽喷射泵。冷凝水回收利用系统包括净化水罐及净化水泵。结晶制盐系统包括稠厚器、离心机、母液罐、母液泵及干燥床。蒸汽发生系统包括给水泵和余热锅炉。
【技术实现步骤摘要】
高盐气田水蒸发结晶处理装置
本专利技术涉及高盐气田水处理领域，尤其涉及一种高盐气田水蒸发结晶处理装置。
技术介绍
油气田在开采过程中产生的采出水组分复杂、处理难度大特点，若直接排放会造成严重的环境污染和生态破坏。现有技术尚未形成对气田采出水处理的高效解决方案，实际设计方案多采用独立的锅炉、蒸发处理模块，模块之间耦合性较差，全部装置占地面积大，总体投资高，维护人员多，运行成本高。
技术实现思路
鉴于
技术介绍
中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种高盐气田水蒸发结晶处理装置，其能提高能源利用率并降低成本。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种高盐气田水蒸发结晶处理装置，其包括动力系统、预热系统、脱气系统、蒸发冷凝系统、蒸汽压缩系统、蒸发结晶系统、冷凝水回收利用系统、结晶制盐系统、蒸汽发生系统以及余热回收系统。动力系统包括燃气发动机、发电机以及供配电机构；外部燃气和空气进入燃气发动机燃烧并产生高温的烟气，高温的烟气进入蒸汽发生系统；燃气发动机工作并驱动发电机发电，发电机发电的电流通过供配电机构输出。预热系统包括第一预热器、第二预热器和第三预热器，气田水分成两部分并分别进入第一预热器和第二预热器加热，然后再汇合到第三预热器并在第三预热器内加热至饱和状态。脱气系统包括脱气罐和真空泵，经过第三预热器加热后的气田水进入脱气罐并在脱气罐内自上而下流动，同时脱出不凝气，脱出的不凝气在真空泵的抽吸作用下排出。蒸发冷凝系统包括浓液循环泵、降膜蒸发器以及气液分离器；脱气后的气田水进入浓液循环泵增压并形成浓缩液，浓缩液分为两部分，一部分浓缩液进入降膜蒸发器，另一部分浓缩液进入蒸发结晶系统；进入降膜蒸发器内的浓缩液吸热并蒸发为气液两相的蒸发液；蒸发液进入气液分离器并分离为二次蒸汽和分离液，分离液从气液分离器排出并在汇入脱气后的气田水后一同进入浓液循环泵增压，所述二次蒸汽从气液分离器排出并进入蒸汽压缩系统。蒸汽压缩系统包括电机、压缩机以及喷淋器；电机与供配电机构相连以接收供配电机构输出的电流并驱动压缩机工作；气液分离器分离出二次蒸汽进入压缩机中压缩，压缩后的高压蒸汽进入降膜蒸发器；喷淋器与冷凝水回收利用系统相连并设置在压缩机入口处，喷淋器用于将冷凝水回收利用系统中的净化水喷入压缩机内；进入降膜蒸发器内的高压蒸汽对降膜蒸发器内的浓缩液加热，然后冷凝后的水流入冷凝水回收利用系统，剩余的不凝气携带部分蒸汽从降膜蒸发器流入第三预热器。蒸发结晶系统包括结晶器、卤液循环泵、强制循环蒸发器以及蒸汽喷射泵；浓液循环泵增压后的所述另一部分浓缩液进入强制循环蒸发器中加热，升温后的浓缩液进入结晶器中闪蒸；浓缩液闪蒸后形成的二次蒸汽流入蒸汽喷射泵；闪蒸产生的结晶盐沉积到结晶器底部以形成盐浆，盐浆通过管道进入结晶制盐系统；闪蒸剩余的饱和卤液流入卤液循环泵，并在卤液循环泵的驱动下重新进入强制循环蒸发器；蒸汽喷射泵向强制循环蒸发器中喷射热源蒸汽，所述热源蒸汽进入强制循环蒸发器放热并冷凝，冷凝后的水流入冷凝水回收利用系统，剩余的不凝气携带部分蒸汽从强制循环蒸发器流入第三预热器。降膜蒸发器排出的携有蒸汽的不凝气以及强制循环蒸发器排出的携有蒸汽的不凝气进入第三预热器内放热，以将第三预热器内气田水加热至所述饱和状态；不凝气携带的蒸汽在第三预热器中放热后冷凝为水并流入冷凝水回收利用系统，剩余的不凝气流入脱气罐，并在脱气罐中自下而上流动以冲击脱气罐内的气田水，从而将气田水内的不凝气吹脱；所有脱气罐内的所有不凝气在真空泵的抽吸作用下排出。冷凝水回收利用系统包括净化水罐以及净化水泵；第三预热器冷凝出的水、降膜蒸发器冷凝出的水以及强制循环蒸发器冷凝出的水流入净化水罐以作为所述净化水；净化水泵与净化水罐相连并将净化水送入第一预热器和喷淋器，流过第一预热器的净化水放热以加热第一预热器内的气田水，喷淋器将净化水喷入压缩机。结晶制盐系统包括稠厚器、离心机、母液罐、母液泵以及干燥床；结晶器形成的盐浆依次进入稠厚器、离心机和干燥床；盐浆在稠厚器中沉降分层，上层的清液流入母液罐，下层的高浓度盐浆进入离心机；高浓度盐浆在离心机中离心脱水并形成湿盐，所述湿盐进入干燥床干燥成粗盐；离心机分离出的浓液流入母液罐并与流入母液罐且来自的稠厚器的清液混合形成混合液；母液泵将母液罐中的混合液送入结晶器重新结晶。蒸汽发生系统包括给水泵和余热锅炉；给水泵连通净化水罐和余热锅炉，并将净化水罐内的净化水送入余热锅炉；燃气发动机排出的高温的烟气流过余热锅炉并加热余热锅炉内的净化水，净化水吸热后产生高压蒸汽，高压蒸汽进入蒸汽喷射泵，并在与进入蒸汽喷射泵内的二次蒸汽混合后形成所述热源蒸汽。余热回收系统包括冷却回路和空气预热器；冷却回路连通燃气发动机和第二预热器，冷却回路内部的冷却水吸收的燃气发动机的热量并热交换给第二预热器内的气田水以加热第二预热器内的气田水；高温的烟气穿过余热锅炉后进入空气预热器并放热，外部的冷空气进入空气预热器并在吸热后进入干燥床。本专利技术的有益效果如下：本专利技术的高盐气田水蒸发结晶处理装置充分利用燃气发动机的烟气和高温冷却水的余热，热能梯级利用更合理，用能效率高；将烟气加热冷空气形成的热空气作为干燥床的吹脱工质和助燃剂，免去了公用热能资源的消耗；设置在压缩机入口处的喷淋器可以在全部压缩过程中消除蒸汽过热，防止压缩机高温损坏；通过设置第三预热器既可以回收不凝气中热量，又可回收不凝气所携带的蒸汽；将回收蒸汽后剩余的不凝气作为脱气罐的加热和吹脱工质，即充分回收了不凝气的显热，又能高效的排出系统；设置蒸汽喷射泵既能全部回收结晶器排出二次蒸汽的潜热，又可节省余热锅炉产生的高压蒸汽的消耗量，大大降低了运行成本。附图说明图1为根据本专利技术的高盐气田水蒸发结晶处理装置的示意图。其中，附图标记说明如下：1动力系统6蒸发结晶系统11燃气发动机61结晶器12发电机62卤液循环泵13供配电机构63强制循环蒸发器2预热系统64蒸汽喷射泵21第一预热器7冷凝水回收利用系统22第二预热器71净化水罐23第三预热器72净化水泵3脱气系统8结晶制盐系统31脱气罐81稠厚器32真空泵82离心机4蒸发冷凝系统83母液罐41浓液循环泵84母液泵42降膜蒸发器85干燥床43气液分离器9蒸汽发生系统5蒸汽压缩系统91给水泵51电机92余热锅炉52压缩机A余热回收系统53喷淋器A1冷却回路54湿度检测器A2空气预热器具体实施方式下面参照附图来详细说明本专利技术的高盐气田水蒸发结晶处理装置。参照图1，根据本专利技术的高盐气田水蒸发结晶处理装置包括动力系统1、预热系统2、脱气系统3、蒸发冷凝系统4、蒸汽压缩系统5、蒸发结晶系统6、冷凝水回收利用系统7、结晶制盐系统8、蒸汽发生系统9以及余热回收系统A。动力系统1包括燃气发动机11、发电机12以及供配电机构13；外部燃气和空气进入燃气发动机11燃烧并产生高温的烟气，高温的烟气进入蒸汽发生系统9；燃气发动机11工作并驱动发电机12发电，发电机12发电的电流通过供配电机构13输出。预热系统2包括第一预热器21、第二预热器22和第三预热器23，气田水分成两部分并分别进入第一预热器21和第二预热器22加热，然后再汇合到第三预热器23并在第三预热器23内加热至饱和状态。脱气系统3包括脱气罐31和真空泵32，经过第三预热器23本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高盐气田水蒸发结晶处理装置，其特征在于，包括动力系统(1)、预热系统(2)、脱气系统(3)、蒸发冷凝系统(4)、蒸汽压缩系统(5)、蒸发结晶系统(6)、冷凝水回收利用系统(7)、结晶制盐系统(8)、蒸汽发生系统(9)以及余热回收系统(A)；动力系统(1)包括燃气发动机(11)、发电机(12)以及供配电机构(13)；外部燃气和空气进入燃气发动机(11)燃烧并产生高温的烟气，高温的烟气进入蒸汽发生系统(9)；燃气发动机(11)工作并驱动发电机(12)发电，发电机(12)发电的电流通过供配电机构(13)输出；预热系统(2)包括第一预热器(21)、第二预热器(22)和第三预热器(23)，气田水分成两部分并分别进入第一预热器(21)和第二预热器(22)加热，然后再汇合到第三预热器(23)并在第三预热器(23)内加热至饱和状态；脱气系统(3)包括脱气罐(31)和真空泵(32)，经过第三预热器(23)加热后的气田水进入脱气罐(31)并在脱气罐(31)内自上而下流动，同时脱出不凝气，脱出的不凝气在真空泵(32)的抽吸作用下排出；蒸发冷凝系统(4)包括浓液循环泵(41)、降膜蒸发器(42)以及气液分离器(43)；脱气后的气田水进入浓液循环泵(41)增压并形成浓缩液，浓缩液分为两部分，一部分浓缩液进入降膜蒸发器(42)，另一部分浓缩液进入蒸发结晶系统(6)；进入降膜蒸发器(42)内的浓缩液吸热并蒸发为气液两相的蒸发液；蒸发液进入气液分离器(43)并分离为二次蒸汽和分离液，分离液从气液分离器(43)排出并在汇入脱气后的气田水后一同进入浓液循环泵(41)增压，所述二次蒸汽从气液分离器(43)排出并进入蒸汽压缩系统(5)；蒸汽压缩系统(5)包括电机(51)、压缩机(52)以及喷淋器(53)；电机(51)与供配电机构(13)相连以接收供配电机构(13)输出的电流并驱动压缩机(52)工作；气液分离器(43)分离出二次蒸汽进入压缩机(52)中压缩，压缩后的高压蒸汽进入降膜蒸发器(42)；喷淋器(53)与冷凝水回收利用系统(7)相连并设置在压缩机(52)入口处，喷淋器(53)用于将冷凝水回收利用系统(7)中的净化水喷入压缩机(52)内；进入降膜蒸发器(42)内的高压蒸汽对降膜蒸发器(42)内的浓缩液加热，然后冷凝后的水流入冷凝水回收利用系统(7)，剩余的不凝气携带部分蒸汽从降膜蒸发器(42)流入第三预热器(23)；蒸发结晶系统(6)包括结晶器(61)、卤液循环泵(62)、强制循环蒸发器(63)以及蒸汽喷射泵(64)；浓液循环泵(41)增压后的所述另一部分浓缩液进入强制循环蒸发器(63)中加热，升温后的浓缩液进入结晶器(61)中闪蒸；浓缩液闪蒸后形成的二次蒸汽流入蒸汽喷射泵(64)；闪蒸产生的结晶盐沉积到结晶器(61)底部以形成盐浆，盐浆通过管道进入结晶制盐系统(8)；闪蒸剩余的饱和卤液流入卤液循环泵(62)，并在卤液循环泵(62)的驱动下重新进入强制循环蒸发器(63)；蒸汽喷射泵(64)向强制循环蒸发器(63)中喷射热源蒸汽，所述热源蒸汽进入强制循环蒸发器(63)放热并冷凝，冷凝后的水流入冷凝水回收利用系统(7)，剩余的不凝气携带部分蒸汽从强制循环蒸发器(63)流入第三预热器(23)；降膜蒸发器(42)排出的携有蒸汽的不凝气以及强制循环蒸发器(63)排出的携有蒸汽的不凝气进入第三预热器(23)内放热，以将第三预热器(23)内气田水加热至所述饱和状态；不凝气携带的蒸汽在第三预热器(23)中放热后冷凝为水并流入冷凝水回收利用系统(7)，剩余的不凝气流入脱气罐(31)，并在脱气罐(31)中自下而上流动以冲击脱气罐(31)内的气田水，从而将气田水内的不凝气吹脱；所有脱气罐(31)内的所有不凝气在真空泵(32)的抽吸作用下排出；冷凝水回收利用系统(7)包括净化水罐(71)以及净化水泵(72)；第三预热器(23)冷凝出的水、降膜蒸发器(42)冷凝出的水以及强制循环蒸发器(63)冷凝出的水流入净化水罐(71)以作为所述净化水；净化水泵(72)与净化水罐(71)相连并将净化水送入第一预热器(21)和喷淋器(53)，流过第一预热器(21)的净化水放热以加热第一预热器(21)内的气田水，喷淋器(53)将净化水喷入压缩机(52)；结晶制盐系统(8)包括稠厚器(81)、离心机(82)、母液罐(83)、母液泵(84)以及干燥床(85)；结晶器(61)形成的盐浆依次进入稠厚器(81)、离心机(82)和干燥床(85)；盐浆在稠厚器(81)中沉降分层，上层的清液流入母液罐(83)，下层的高浓度盐浆进入离心机(82)；高浓度盐浆在离心机(82)中离心脱水并形成湿盐，所述湿盐进入干燥床(85)干燥成粗盐；离心机(82)分离出的浓液流入母液罐(83)并与流入母液罐(83)且来自的稠厚器(8...
【技术特征摘要】
1.一种高盐气田水蒸发结晶处理装置，其特征在于，包括动力系统(1)、预热系统(2)、脱气系统(3)、蒸发冷凝系统(4)、蒸汽压缩系统(5)、蒸发结晶系统(6)、冷凝水回收利用系统(7)、结晶制盐系统(8)、蒸汽发生系统(9)以及余热回收系统(A)；动力系统(1)包括燃气发动机(11)、发电机(12)以及供配电机构(13)；外部燃气和空气进入燃气发动机(11)燃烧并产生高温的烟气，高温的烟气进入蒸汽发生系统(9)；燃气发动机(11)工作并驱动发电机(12)发电，发电机(12)发电的电流通过供配电机构(13)输出；预热系统(2)包括第一预热器(21)、第二预热器(22)和第三预热器(23)，气田水分成两部分并分别进入第一预热器(21)和第二预热器(22)加热，然后再汇合到第三预热器(23)并在第三预热器(23)内加热至饱和状态；脱气系统(3)包括脱气罐(31)和真空泵(32)，经过第三预热器(23)加热后的气田水进入脱气罐(31)并在脱气罐(31)内自上而下流动，同时脱出不凝气，脱出的不凝气在真空泵(32)的抽吸作用下排出；蒸发冷凝系统(4)包括浓液循环泵(41)、降膜蒸发器(42)以及气液分离器(43)；脱气后的气田水进入浓液循环泵(41)增压并形成浓缩液，浓缩液分为两部分，一部分浓缩液进入降膜蒸发器(42)，另一部分浓缩液进入蒸发结晶系统(6)；进入降膜蒸发器(42)内的浓缩液吸热并蒸发为气液两相的蒸发液；蒸发液进入气液分离器(43)并分离为二次蒸汽和分离液，分离液从气液分离器(43)排出并在汇入脱气后的气田水后一同进入浓液循环泵(41)增压，所述二次蒸汽从气液分离器(43)排出并进入蒸汽压缩系统(5)；蒸汽压缩系统(5)包括电机(51)、压缩机(52)以及喷淋器(53)；电机(51)与供配电机构(13)相连以接收供配电机构(13)输出的电流并驱动压缩机(52)工作；气液分离器(43)分离出二次蒸汽进入压缩机(52)中压缩，压缩后的高压蒸汽进入降膜蒸发器(42)；喷淋器(53)与冷凝水回收利用系统(7)相连并设置在压缩机(52)入口处，喷淋器(53)用于将冷凝水回收利用系统(7)中的净化水喷入压缩机(52)内；进入降膜蒸发器(42)内的高压蒸汽对降膜蒸发器(42)内的浓缩液加热，然后冷凝后的水流入冷凝水回收利用系统(7)，剩余的不凝气携带部分蒸汽从降膜蒸发器(42)流入第三预热器(23)；蒸发结晶系统(6)包括结晶器(61)、卤液循环泵(62)、强制循环蒸发器(63)以及蒸汽喷射泵(64)；浓液循环泵(41)增压后的所述另一部分浓缩液进入强制循环蒸发器(63)中加热，升温后的浓缩液进入结晶器(61)中闪蒸；浓缩液闪蒸后形成的二次蒸汽流入蒸汽喷射泵(64)；闪蒸产生的结晶盐沉积到结晶器(61)底部以形成盐浆，盐浆通过管道进入结晶制盐系统(8)；闪蒸剩余的饱和卤液流入卤液循环泵(62)，并在卤液循环泵(62)的驱动下重新进入强制循环蒸发器(63)；蒸汽喷射泵(64)向强制循环蒸发器(63)中喷射热源蒸汽，所述热源蒸汽进入强制循环蒸发器(63)放热并冷凝，冷凝后的水流入冷凝水回收利用系统(7)，剩余的不凝气携带部分蒸汽从强制循环蒸发器(63)流入第三预热器(23)；降膜蒸发器(42)排出的携有蒸汽的不凝气以及强制循环蒸发器(63)排出的携有蒸汽的不凝气进入第三预热器(23)内放热，以将第三预热器(23)内气田水加热至所述饱和状态；不凝气携带的蒸汽在第三预热器(23)中放热后冷凝为水并流入冷凝水回收利用系统(7)，剩余的不凝气流入脱气罐(31)，并在脱气罐(31)中自下而上流动以冲击脱气罐(31)内的气田水，从而将气田水内的不凝气吹脱；所有脱气罐(31)内的所有不凝气在真...
【专利技术属性】
技术研发人员：王辉，庞会中，张建，李清方，于惠娟，谷梅霞，祝威，吴磊，程松华，董健，韩霞，王子明，吴鲁宁，尚明华，张媛媛，陆诗建，
申请(专利权)人：中石化石油工程技术服务有限公司，中石化节能环保工程科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11
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