一种烟气冷却装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种烟气冷却装置，属于油田烟气辅助采油技术领域，包括散热风机、若干通过管道相串联的螺旋翅片管排、若干可调百叶窗、压力露点监测调节系统，各螺旋翅片管排包括若干不同高度且平行于地面且垂直于散热风机气流方向的螺旋翅片管，各螺旋翅片管排的两端均分别设有管汇，各螺旋翅片管排的管汇、百叶窗调整装置均与压力露点监测调节系统相连。本发明专利技术装置克服目前散热器调节能力差、分级控制功能缺失，存在交叉加热，无法精确控制工况的不足的问题，实现烟气增压过程中气体参数稳定，增压装置运行稳定、高效，满足烟气连续稳定注入要求。注入要求。注入要求。

【技术实现步骤摘要】
一种烟气冷却装置


[0001]本专利技术涉及油田烟气增压注入辅助采油
，具体地说是一种油田烟气增压用冷却装置。

技术介绍

[0002]烟道气是含碳燃料燃烧时所产生从烟道或烟囱出来的气体，含有75％的N2、15％的CO2、5％的水、3％的氧气和其它氮氧化物，混合蒸汽注入油层能有效提高稠油热采开发效果。胜利油田注汽锅炉200余台，年注汽量近800万吨，注汽锅炉尾气年排放量达75亿标方。注汽锅炉尾气注入油层，既能调整蒸汽剖面、扩大蒸汽加热范围、提高油藏能量，又能降粘稠油粘度，因此可以大幅度提高稠油热采效果，同时实现节能减排。
[0003]现有技术采用的锅炉烟气增压装置设计压力等级35MPa，根据烟气CO2和N2组分的超临界特性，设计采用分级增压，级间冷却的方式，进行烟气分级增压参数体系优化设计。现有技术采用的冷却器为普通翅片管组成的散热器，烟气在翅片管内部流动，空气在翅片管外部流通，通过强制对流换热，一定程度解决烟气分级增压，级间冷却的需求，满足压缩机气阀正常工作温度需求。
[0004]其不足之处为：现有散热器每级管数量固定，在散热器中分布位置固定；散热器进出口为敞口式，仅靠散热风扇进行散热，各级散热量不能调整；各级散热管按顺序排列，级间温度差异造成交叉加热，温度控制难度大；烟气成分中含有少量气态水，为确保增压装置安全稳定运行，需分级进行温度参数调整，避开不利工作区间，现有散热器单级温度调整能力确实，影响整体运行稳定性。
[0005]当前，随着烟气注入开发效果逐渐凸显，烟气增压注入装置散热装置需要从源头改进，满足不同增压体系下压力露点调整需求，使增压设备工作在最佳工况，进一步提高生产效率。

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的上述缺陷，本专利技术的目的是提供一种烟气冷却装置，克服目前散热器调节能力差、分级控制功能缺失，存在交叉加热，无法精确控制工况的不足，实现烟气增压过程中气体参数稳定，增压装置能最佳工况运行，满足烟气连续稳定注入要求。
[0007]为了达成上述目的，本专利技术采用了如下技术方案。
[0008]一种烟气冷却装置，包括散热装置外壳及安装在散热装置外壳内的散热风机、若干相串联的螺旋翅片管排、若干可调百叶窗、压力露点监测调节系统。
[0009]各螺旋翅片管排沿散热风机气流方向阵列。
[0010]各螺旋翅片管排包括若干不同高度且平行于地面且垂直于散热风机气流方向的螺旋翅片管；各螺旋翅片管排的两端均分别设有管汇，其中一个为进口管汇，另一个为出口管汇；各螺旋翅片管的两端与距其最近的管汇相连；各螺旋翅片管排的管汇与压力露点监测调节系统相连。
[0011]相邻两螺旋翅片管排之间设有一可调百叶窗，各可调百叶窗上设有百叶窗调整装置，百叶窗调整装置与压力露点监测调节系统相连。
[0012]本专利技术的有益效果是：烟气经过增压后依次进入各螺旋翅片管排，在各螺旋翅片管排的螺旋翅片管内散热，通过压力露点监测调节系统、压力露点调节旁路调节各螺旋翅片管的流速，通过百叶窗调整装置调整百叶窗的散热，实现有效换热。采用进口压力、流量可调方式，避免低流量状态下每根翅片管空气流量不足造成散热装置负荷不足现象
[0013]作为优选技术方案，所述螺旋翅片管排共有四个，四个螺旋翅片管排沿散热风机气流方向由近向远依次为：二级螺旋翅片管排、三级螺旋翅片管排、一级螺旋翅片管排、四级螺旋翅片管排；一级螺旋翅片管排的出口管汇与二级螺旋翅片管排的进口管汇通过管道相连；二级螺旋翅片管排的出口管汇与三级螺旋翅片管排的进口管汇通过管道相连；三级螺旋翅片管排的出口管汇与四级螺旋翅片管排的进口管汇通过管道相连；一级螺旋翅片管排的进口管汇与烟气源通过管道相连；
[0014]一级螺旋翅片管排的进口管汇与烟气源之间的管道、一级螺旋翅片管排的出口管汇与二级螺旋翅片管排的进口管汇之间的管道、二级螺旋翅片管排的出口管汇与三级螺旋翅片管排的进口管汇之间的管道、三级螺旋翅片管排的出口管汇与四级螺旋翅片管排的进口管汇之间的管道上均设有增压装置，所述增压装置与压力露点监测调节系统相连；
[0015]各螺旋翅片管排的进口管汇上设有若干用于测量温度或压力的传感器，所述传感器与压力露点监测调节系统；
[0016]采用这一技术方案，烟气通过增压后进入一级螺旋翅片管排的进口管汇以一定的速度和流量进入一级螺旋翅片管排的各螺旋翅片管，在可调百叶窗挡板和散热风机作用下，进行强制对流换热，经螺旋翅片管换热后气体，经一级螺旋翅片管排的出口管汇上出口气体压力、温度监测，识别气体所处参数状态，结合第二级增压比参数，判断烟气在下一级增压过程中是否会导致水蒸气析出；
[0017]当满足要求时，经增压，降温后的烟气直接进入二级螺旋翅片管排，当降温后烟气参数处于压力露点范围内时，压力露点监测系统快速调整百叶窗开度，改变散热装置流道结构，对气体进行升温或降温，直到满足温度要求后进入三级螺旋翅片管排。
[0018]烟气在三级螺旋翅片管排冷却过程中与二级螺旋翅片管排相同。
[0019]烟气经四级螺旋翅片管排换热后，并经四级螺旋翅片管排的出口管汇上出口气体温度监测，当压力露点监测调节系统判断符设计要求时，排出；
[0020]当压力露点监测调节系统判断不符设计要求，出口温度需要升高时，关闭各可调百叶窗，减少散热风；
[0021]当压力露点监测调节系统判断不符设计要求，出口温度需要降低时，调整回流旁通电动阀，同时增百叶窗的通风面积，实现温度可控。
[0022]烟气虽然经过干燥，但仍含有部分水蒸气，在增压过程中，如果温度控制不当，会导致水汽凝结。采用这一技术方案，进口压力、流量可调，避免低流量状态下每根翅片管空气流量不足造成散热装置负荷不足现象。
[0023]采用出口压力、温度监测检测，根据气体结露曲线判断当前参数是否符合下一级安全增压，确保设备安全稳定运行。采用一级、二级、三级、四级散热翅片管组顺序重新排序，保证散热器整体温度场更加合理，复合逆流换热特征。即整体复合空气由冷逐渐变热，
烟气由热逐渐变冷的趋势。
[0024]作为优选技术方案，管汇为整体不锈钢管且垂直于地面，所述不锈钢管上端封闭、下端设置有疏水泄放装置
[0025]作为优选技术方案，各管汇均与螺旋翅片管焊接连接，所述连接部位设置可调节开启压力、流量的调节阀。调节阀包括阀座及螺钉安装在阀座上的阀盖，阀座上设有若干气流出口、预紧力调节片，阀盖上设有若干气流进口，通过旋转阀座实现对调节阀通气量的调整。
[0026]作为优选技术方案，螺旋翅片管包括管体、沿管体的径向外周表面螺旋式设置的螺旋翅片管肋片，螺旋翅片管肋片的远离管体侧设有若干锯齿。采用这一技术方案，螺旋翅片管肋片与管体接触面积更大，螺旋翅片管肋片周围强制对流散热空气流场更佳均匀，相比与传统翅片管，散热效果更佳。
[0027]作为优选技术方案，所述可调百叶窗包括若干挡板转轴，挡板转轴上安装有百叶窗挡板；百叶窗挡板通过挡板转轴固定在散热装置外壳上；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种烟气冷却装置，其特征在于：包括散热风机(2)、若干通过管道(8)相串联的螺旋翅片管排(3)、若干可调百叶窗(4)、压力露点监测调节系统；各螺旋翅片管排(3)沿散热风机(2)气流方向阵列；各螺旋翅片管排(3)包括若干不同高度且平行于地面且垂直于散热风机(2)气流方向的螺旋翅片管(31)；各螺旋翅片管排(3)的两端均分别设有管汇(30)，其中一个为进口管汇，另一个为出口管汇；各螺旋翅片管(31)的两端与距其最近的管汇(30)相连；各螺旋翅片管排(3)的管汇(30)与压力露点监测调节系统相连；相邻两螺旋翅片管排(3)之间设有一可调百叶窗(4)，各可调百叶窗(4)上设有百叶窗调整装置，百叶窗调整装置与压力露点监测调节系统相连。2.如权利要求1所述的一种烟气冷却装置，其特征在于：螺旋翅片管排(3)、可调百叶窗(4)设置在散热装置外壳(1)内；所述螺旋翅片管排(3)共有四个，四个螺旋翅片管排(3)沿散热风机(2)气流方向由近向远依次为：二级螺旋翅片管排、三级螺旋翅片管排、一级螺旋翅片管排、四级螺旋翅片管排；一级螺旋翅片管排的出口管汇与二级螺旋翅片管排的进口管汇通过管道(8)相连；二级螺旋翅片管排的出口管汇与三级螺旋翅片管排的进口管汇通过管道(8)相连；三级螺旋翅片管排的出口管汇与四级螺旋翅片管排的进口管汇通过管道(8)相连；一级螺旋翅片管排的进口管汇与烟气源(61)通过管道(8)相连；一级螺旋翅片管排的进口管汇与烟气源(61)之间的管道(8)、一级螺旋翅片管排的出口管汇与二级螺旋翅片管排的进口管汇之间的管道(8)、二级螺旋翅片管排的出口管汇与三级螺旋翅片管排的进口管汇之间的管道(8)、三级螺旋翅片管排的出口管汇与四级螺旋翅片管排的进口管汇之间的管道(8)上均设有增压装置(6)，所述增压装置(6)与压力露点监测调节系统相连；各螺旋翅片管排(3)的进口管汇上设有若干用于测量温度的温度传感器(71)、若干用于测量压力的压力传感器(72)，各温度传感器(71)、各压力传感器(72)与压力露点监测调节系统相连。3.如权利要求1所述的一种烟气冷却装置，其特征在于：管汇(30)为整体不锈钢管且垂直于地面，所述不锈钢管上端封闭、下端设置有疏水泄放装置(50)。4.如权利要求1所述的一种烟气冷却装置，其特征在于：各管汇(30)均与螺旋翅片管(31)焊接连接，所述连接部位设置可调节开启压力、流量的调节阀(5)；调节阀(5)包括阀座(51)及螺钉安装在阀座...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈军，赵学展，张乃峰，肖刚，李建东，岳峰，张玥，武八锁，张传佳，王洪术，宫荣昌，高辰龙，夏文静，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司注汽技术服务中心，
类型：发明
国别省市：