注汽锅炉高温分离水余热完成自身蒸馏净化的方法技术

注汽锅炉高温分离水余热完成其自身蒸馏净化的方法，采用闪蒸+多效蒸发工艺，靠高温分离水闪蒸产生的蒸汽作为多效蒸发装置的热源，将闪蒸剩余的污水蒸馏净化。多效蒸发装置的真空度靠锅炉低温供水的冷凝作用，将末效蒸汽产生冷凝，保证系统能够连续工作。同时，混合后的锅炉供水温度将被提高，把部分余热又回收到锅炉，节省了锅炉的燃料消耗。本发明专利技术可以使锅炉分离水中的余热被利用于污水蒸馏净化，然后又被大部分回收到锅炉供水，降低锅炉的燃料费用，同时还使高盐含量的分离水被蒸馏净化成蒸馏水，重新用做锅炉供水，具有环保效益。具有环保效益。具有环保效益。

Method of self distillation purification by waste heat of high temperature separated water in steam injection boiler

【技术实现步骤摘要】
注汽锅炉高温分离水余热完成自身蒸馏净化的方法
[0001]
：本专利技术属于油田节能环保
，属于注汽锅炉高温分离水余热完成自身蒸馏净化的方法。
[0002]
技术介绍
：油田注汽锅炉是稠油热采必备的设备，经常使用的是直流锅炉，其产生的蒸汽干度一般低于80％。在很多场合，为了提高注井蒸汽的加热品质，在蒸汽注入油井之前，首先要采用汽水分离器对其进行汽、水分离，获得干度大于95％的蒸汽，同时将分离出的水从排污管线排出。由于油田注汽锅炉通常采用亚临界锅炉，其湿蒸汽的温度经常可以达到300～350℃，因此，由此湿蒸汽中分离出的污水是高度过热的水。这种高温、高压的分离水中还含有大量的K、Na、Fe、SiO2、OH
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离子，属于一种碱性的工业污水。由于这些污水具有高温、高压，并对环境具有污染性，因此不能够直接向环境排放。目前，公知的处理方法有多种，例如，可以通过在锅炉扩容罐中扩容减压、降温后排放；或采用高压换热器减温后排放；也有直接注入废弃油井的情况。这些方法都难以使这部分分离水所蓄含的余热得到充分利用，如果直接将其排放到环境会导致环境污染，或将其输送到水处理厂进行处理，则需要建设专用的管线，而且需要较高的水处理费用。

技术实现思路
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[0003]专利技术目的：为了使油田注汽锅炉高温分离水中所蓄含的余热得到充分利用，靠这部分余热完成污水自身的蒸馏净化，使余热得到充分利用，又能获得大量的蒸馏水，回用于注汽锅炉供水，节省处理成本，使处理过程节能环保。
[0004]
技术实现思路
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[0005]一种注汽锅炉高温分离水余热完成自身蒸馏净化的方法，该方法采用闪蒸+多效蒸发的工艺流程，其工作蒸汽全部利用高温分离水产生的闪蒸蒸汽；
[0006]汽水分离器连接闪蒸罐，闪蒸罐连接多效蒸发装置，多效蒸发装置的末效分离器连接水喷射式真空泵，水喷射式真空泵连接注汽锅炉供水管线。
[0007]将油田注汽锅炉产生的高温湿蒸汽经过汽水分离器分离后，一部分形成干蒸汽，沿第二管线进行油井注汽加热；另一部分形成温度为300～350℃的高温分离水，沿第三管线进入闪蒸罐进行定压闪蒸，通过对闪蒸罐进行压力控制，使闪蒸蒸汽的温度控制在110～130℃，定压闪蒸出的闪蒸蒸汽进入多效蒸发装置作为多效蒸发工作汽体；
[0008]多效蒸发装置的效数为2～6效，每效都包括一个蒸发器和一个与其管程相连的分离器，具体效数由高温分离水的热量品质决定。
[0009]由闪蒸罐产生的闪蒸蒸汽经第四管线进入第一效蒸发器的壳程，闪蒸后降温的污水经过第五管线被水泵的压力输送到第一效蒸发器的管程；管程中的污水被部分蒸发后，进入第一效分离器，第一效分离器的上部流出的二次蒸汽导入下一效蒸发器的壳程作为工作蒸汽，而第一效分离器的下部流出的水由水泵导至本效或下一效蒸发器的管程继续蒸发；除末效外，其他各效的工作原理相同，各效同时工作，直至蒸发量达到要求。
[0010]末效分离器的蒸汽出口连接水喷射式真空泵，水喷射式真空泵的入口通过第六管线导入低温的注汽锅炉供水；使末效蒸汽被水吸收并冷凝，形成多效蒸发装置工作所需的
真空度；同时，末效蒸汽的热量被低温锅炉供水吸收，使水温提高，热量被回收到注汽锅炉供水。该水喷射式真空泵还通过管线连接到各效蒸发器的管程，通过调节各效管程的压力或真空度，可以设定各效蒸发器的工作温度，并形成多效蒸发装置各效之间的温度梯度，一般每效与前一效的温度差约为5～10℃。多效蒸发装置每一效底部都设有水泵，将未蒸发的水循环再继续泵入管程，使蒸馏过程循环进行，直至各效管程中的污水全部被蒸馏净化为止。
[0011]闪蒸出的高温蒸汽和后续各效(末效除外)产生的二次蒸汽在作为加热热源使用后，释放热量成为蒸馏水，由壳程下部经疏水阀排出，完成蒸馏净化，通过第八管线收集后继续用作锅炉供水，使余热在被利用后再次回收，提高水温，减少锅炉的燃料消耗。
[0012]经过多效蒸发后，污水被蒸发的比例可达到其总量的95％以上。为了防止污水中的浓缩离子过高，引起蒸发器管程结垢，不将污水全部蒸发，从末效的分离器经过第七管线排出小于5％的高度浓缩的污水，经过无害化处理后排放，或干燥成固体掩埋。
[0013]对于水喷射式真空泵，当所述锅炉供水的冷水不足以全部吸收末效蒸汽时，采用空冷器辅助对末效蒸汽的冷凝。
[0014]每效所述蒸发器可以是中央循环管式蒸发器、强制循环管式蒸发器、升膜式蒸发器或降膜式蒸发器等不局限于此。
[0015]有益效果：本专利技术的技术方案相比于现有技术，不需要外部来提供工作蒸汽，将高温分离水蒸馏净化的热源来自于注汽锅炉上汽水分离器排出的高温分离水自身蓄含的热能，利用闪蒸+多效蒸发的工艺流程，直接闪蒸出蒸汽作热源，在设定适当的蒸发效数后，靠这部分能量可以将95％以上的污水蒸发成蒸馏水供锅炉继续使用，仅剩余5％以下的高度浓缩污水，经过无害化处理后排放，以防止蒸发器结垢；该方法把分离污水自身几乎全部蒸发成蒸馏水。该装置的真空度靠锅炉供水中冷水的冷却作用和在喷射式真空泵中高速流动来产生，可以保证装置连续工作。在产生真空度的同时，末效蒸汽与低温的锅炉供水混合，使其温度升高，将大部分余热又回收到锅炉供水，节省了锅炉的燃料费用。同时还使高盐含量的分离水被蒸馏净化成蒸馏水，重新用作锅炉供水，具有环保效益。此外，为了保证水的循环和水喷射式真空泵的工作，该装置还需要一定量的电能，来驱动水喷射式真空泵和水泵工作。
附图说明：
[0016]图1为本专利技术提出的注汽锅炉高温分离水余热完成自身蒸馏净化方法的两效蒸发简化图；
[0017]图2为本专利技术提出的注汽锅炉高温分离水余热完成自身蒸馏净化方法实施例的具体流程图。
[0018]附图标记：
[0019]1.汽水分离器，2.第二管线，3.第三管线，4.第四管线，5.第五管线，6.第六管线，7.第七管线，8.第八管线，9.闪蒸罐，10.蒸发结晶器，11.暂存罐，12.水喷射式真空泵，13.水泵，14.第一效蒸发器，15.第一效分离器，16.第二效蒸发器，17.第二效分离器。
具体实施方式：
[0020]一种注汽锅炉高温分离水余热完成自身蒸馏净化的方法，该方法采用闪蒸+多效蒸发的工艺流程，其工作蒸汽全部利用高温分离水产生的闪蒸蒸汽；
[0021]汽水分离器1连接闪蒸罐9，闪蒸罐9连接多效蒸发装置，多效蒸发装置的末效分离器连接水喷射式真空泵12，水喷射式真空泵12连接锅炉来水管线。
[0022]将油田注汽锅炉产生的高温湿蒸汽经过汽水分离器1分离后，一部分形成干蒸汽，沿第二管线2进行油井注汽加热；另一部分形成高温分离水，沿第三管线3进入闪蒸罐9进行定压闪蒸，定压闪蒸出的闪蒸蒸汽进入多效蒸发装置作为多效蒸发工作汽体；
[0023]多效蒸发装置的效数为2～6效，每效都包括一个蒸发器和一个与其管程相连的分离器，具体效数由高温分离水的热量品质决定。
[0024]由闪蒸罐产生的闪蒸蒸汽经第四管线4进入第一效蒸发器14的壳程，闪蒸后降温的污水经过第五管线5被水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.注汽锅炉高温分离水余热完成自身蒸馏净化的方法，其特征在于：该方法采用闪蒸+多效蒸发的工艺流程，其工作蒸汽全部利用高温分离水产生的闪蒸蒸汽；油田注汽锅炉产生的高温湿蒸汽经过汽水分离器(1)分离后，一部分形成干蒸汽，沿第二管线(2)进行油井注汽加热；另一部分形成高温分离水，沿第三管线(3)进入闪蒸罐(9)进行定压闪蒸，定压闪蒸出的闪蒸蒸汽进入多效蒸发装置作为多效蒸发工作汽体；所述多效蒸发装置的每效包括一个蒸发器和一个与该蒸发器管程相连的分离器；由闪蒸罐(9)产生的高温蒸汽经第四管线(4)进入第一效蒸发器的壳程，闪蒸后降温的污水经过第五管线(5)被水泵的压力输送到第一效蒸发器(14)的管程，使污水在管程中反复循环并蒸发，管程中的污水被部分蒸发后，进入第一效分离器(15)，该分离器的上部流出的二次蒸汽被导入下一效蒸发器的壳程作为工作蒸汽，而第一效分离器(15)下部流出的水由水泵导至本效或下一效蒸发器的管程继续蒸发；除末效外，其他各效的工作原理相同，各效同时工作，直至蒸发量达到要求。2.根据权利要求1所述的注汽锅炉高温分离水余热完成自身蒸馏净化的方法，其特征在于：根据所述高温分离水的温度设定其蒸发效数为2
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6效。3.根据权利要求1所述的注汽锅炉高温分离水余热完成自身蒸馏净化的方法，其特征在于：末效分离器的蒸汽出口连接水喷射式真空泵(12)...

【专利技术属性】
技术研发人员：李德元，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：发明
国别省市：