本發(fā)明涉及余熱供熱領(lǐng)域,具體涉及一種集成式油田含油污水高溫水源熱泵機(jī)房系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、油田生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生30~35℃含油污水,對(duì)于水源熱泵是一種非常理想的余熱水源。油田生產(chǎn)需要對(duì)含油污水進(jìn)行加熱至80~90℃左右,用于采油生產(chǎn)工藝的需求。然而,現(xiàn)有技術(shù)水源熱泵只能將其加熱至65℃左右,且油田含油污水對(duì)金屬材料腐蝕嚴(yán)重,現(xiàn)有技術(shù)常規(guī)水源熱泵機(jī)組的蒸發(fā)器和冷凝器無(wú)法完成上述應(yīng)用。為了適應(yīng)油田含油污水的腐蝕,將上述常規(guī)蒸發(fā)器和冷凝器采用耐腐蝕的鎳合金黃銅管替代原紫銅管,增強(qiáng)換熱器耐油田含油污水的腐蝕,構(gòu)成非標(biāo)準(zhǔn)水源熱泵機(jī)組產(chǎn)品。但鎳合金黃銅管耐油田含油污水腐蝕年限有限,且導(dǎo)致水源熱泵機(jī)組造價(jià)昂貴。
2、現(xiàn)有熱泵機(jī)房系統(tǒng)建設(shè),大都先土建機(jī)房建筑施工,土建完工后將所采購(gòu)的水源熱泵機(jī)組、換熱器設(shè)備、水泵及補(bǔ)水輔助設(shè)備和配電柜安裝在土建機(jī)房?jī)?nèi)。不但采購(gòu)、施工周期漫長(zhǎng),且現(xiàn)場(chǎng)施工所用的工人技術(shù)參差不齊,基本靠無(wú)齒鋸手工制作安裝,工程質(zhì)量難以控制,無(wú)法實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化施工。原材料浪費(fèi)嚴(yán)重,施工效率低下,導(dǎo)致工程造價(jià)高昂。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的第一目的在于提供一種集成式油田含油污水高溫水源熱泵機(jī)房系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題;
2、本發(fā)明提供了一種集成式油田含油污水高溫水源熱泵機(jī)房系統(tǒng),其包括:輸入換熱器、含油污水源循環(huán)泵、第一水源熱泵熱源水循環(huán)泵、第一水源熱泵機(jī)組、第一與第二水源熱泵熱源水串聯(lián)循環(huán)泵、第二水源熱泵機(jī)組、第二水源熱泵熱水輸出循環(huán)泵、輸出換熱器和含油污水加熱循環(huán)泵;
3、所述輸入換熱器的一次側(cè)通過(guò)輸入換熱器一次側(cè)出口與所述含油污水源循環(huán)泵的含油污水源循環(huán)泵入口連接,含油污水源循環(huán)泵的含油污水源循環(huán)泵出口通過(guò)含油污水連接管與含油污水源相連接,輸入換熱器一次側(cè)入口通過(guò)含油污水連接管與含油污水源相連接;
4、所述的輸入換熱器的二次側(cè)由輸入換熱器二次側(cè)出口與所述第一水源熱泵熱源水循環(huán)泵的第一水源熱泵熱源水循環(huán)泵入口連接,第一水源熱泵熱源水循環(huán)泵的第一水源熱泵熱源水循環(huán)泵出口通過(guò)第一水源熱泵蒸發(fā)器水源入口與所述第一水源熱泵機(jī)組相連接,第一水源熱泵蒸發(fā)器水源出口通過(guò)輸入換熱器二次側(cè)入口與所述的輸入換熱器相連接;
5、所述第一與第二水源熱泵熱源水串聯(lián)循環(huán)泵的一端通過(guò)第一與第二水源熱泵熱源水串聯(lián)循環(huán)泵入口連接第一水源熱泵冷凝器熱水出口,第一水源熱泵冷凝器熱水入口連接第二水源熱泵蒸發(fā)器水源出口,第二水源熱泵蒸發(fā)器水源入口連接第一與第二水源熱泵熱源水串聯(lián)循環(huán)泵出口;所述第一與第二水源熱泵熱源水串聯(lián)循環(huán)泵將所述第一水源熱泵機(jī)組的輸出端與所述第二水源熱泵機(jī)組輸入端串聯(lián)相連接;
6、所述第二水源熱泵機(jī)組的第二水源熱泵冷凝器熱水出口與第二水源熱泵熱水輸出循環(huán)泵入口連接,第二水源熱泵熱水輸出循環(huán)泵通過(guò)第二水源熱泵熱水輸出循環(huán)泵出口連接所述輸出換熱器的輸出換熱器一次側(cè)熱水入口,輸出換熱器一次側(cè)熱水出口連接第二水源熱泵冷凝器熱水入口;
7、所述輸出換熱器的輸出換熱器二次側(cè)污水輸入口通過(guò)含油污水加熱循環(huán)管與所需要加熱的含油污水相連接,所述需要加熱的含油污水通過(guò)含油污水加熱循環(huán)管與含油污水加熱循環(huán)泵的含油污水加熱循環(huán)泵出口連接,所述含油污水加熱循環(huán)泵的含油污水加熱循環(huán)泵入口與輸出換熱器二次側(cè)污水輸出口相連接。
8、優(yōu)選的,還包括配電柜;
9、所述配電柜通過(guò)所需的電纜連接所述含油污水源循環(huán)泵、所述第一水源熱泵熱源水循環(huán)泵、所述第一水源熱泵機(jī)組、所述第一與第二水源熱泵熱源水串聯(lián)循環(huán)泵、所述第二水源熱泵機(jī)組、所述第二水源熱泵熱水輸出循環(huán)泵和所述含油污水加熱循環(huán)泵,并向與其連接的設(shè)備供電。
10、優(yōu)選的,還包括箱式機(jī)房;
11、所述箱式機(jī)房?jī)?nèi)配置安裝所述配電柜、所述含油污水源循環(huán)泵、所述第一水源熱泵熱源水循環(huán)泵、所述第一水源熱泵機(jī)組、所述第一與第二水源熱泵熱源水串聯(lián)循環(huán)泵、所述第二水源熱泵機(jī)組、所述第二水源熱泵熱水輸出循環(huán)泵和所述含油污水加熱循環(huán)泵。
12、優(yōu)選的,包括配電遠(yuǎn)傳消防計(jì)量監(jiān)控室;
13、所述配電遠(yuǎn)傳消防計(jì)量監(jiān)控室包括高低壓電纜橋架、高壓配電柜、低壓配電柜、自動(dòng)控制柜、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳監(jiān)控箱、計(jì)量箱、消防監(jiān)控箱、配線(xiàn)樞紐柜和機(jī)房全景瀏覽監(jiān)控室。
14、優(yōu)選的,包括:采暖或供熱水末端設(shè)備;
15、所述采暖或供熱水末端設(shè)備的采暖或供熱水末端設(shè)備進(jìn)口一端連接所述第二水源熱泵熱水輸出循環(huán)泵出口,采暖或供熱水末端設(shè)備通過(guò)采暖或供熱水末端設(shè)備出口與所述第二水源熱泵冷凝器熱水入口相連接。
16、優(yōu)選的,包括第一水源熱泵機(jī)組、第一水源熱泵熱源水循環(huán)泵、含油污水連接管和含油污水連接管;
17、所述第一水源熱泵機(jī)組的第一水源熱泵蒸發(fā)器水源出口通過(guò)所述含油污水連接管與含油污水源相連接;
18、所述第一水源熱泵機(jī)組的第一水源熱泵蒸發(fā)器水源入口連接所述第一水源熱泵熱源水循環(huán)泵的第一水源熱泵熱源水循環(huán)泵出口,所述第一水源熱泵熱源水循環(huán)泵的第一水源熱泵熱源水循環(huán)泵入口通過(guò)所述含油污水連接管與含油污水源相連接。
19、優(yōu)選的,包括單雙機(jī)組轉(zhuǎn)換閥門(mén)、單雙機(jī)組轉(zhuǎn)換閥門(mén)、單雙機(jī)組轉(zhuǎn)換閥門(mén)和單雙機(jī)組轉(zhuǎn)換閥門(mén);
20、所述單雙機(jī)組轉(zhuǎn)換閥門(mén)的一端與第二水源熱泵蒸發(fā)器水源入口相連接,另一端分別與第二水源熱泵熱源水串聯(lián)循環(huán)泵出口的一端和單雙機(jī)組轉(zhuǎn)換閥門(mén)相連接,所述單雙機(jī)組轉(zhuǎn)換閥門(mén)的另一端與采暖或供熱水末端設(shè)備接口相連接;
21、所述單雙機(jī)組轉(zhuǎn)換閥門(mén)的一端與第二水源熱泵蒸發(fā)器水源出口相連接,另一端分別與第一水源熱泵冷凝器熱水入口和所述單雙機(jī)組轉(zhuǎn)換閥門(mén)的一端相連接,所述單雙機(jī)組轉(zhuǎn)換閥門(mén)的另一端與采暖或供熱水末端設(shè)備接口相連接。
22、優(yōu)選的,包括第一水源熱泵機(jī)組和第一水源熱泵冷凝器熱水輸出循環(huán)泵;
23、所述第一水源熱泵機(jī)組的第一水源熱泵冷凝器熱水入口通過(guò)第一水源熱泵冷凝器熱水輸出循環(huán)泵進(jìn)水口相連接;
24、第一水源熱泵冷凝器熱水輸出循環(huán)泵通過(guò)第一水源熱泵冷凝器熱水輸出循環(huán)泵出水口與輸出換熱器一次側(cè)熱水入口連接,輸出換熱器一次側(cè)熱水出口與第一水源熱泵冷凝器熱水入口相連接。
25、優(yōu)選的,包括:第一水源熱泵機(jī)組、第一水源熱泵蒸發(fā)器水源輸入循環(huán)泵和第一水源熱泵冷凝器熱水輸出循環(huán)泵;
26、所述第一水源熱泵蒸發(fā)器水源輸入循環(huán)泵的第一水源熱泵蒸發(fā)器水源輸入循環(huán)泵進(jìn)水口與含油污水連接管連接,含油污水連接管與含油污水源進(jìn)水接口相連接;第一水源熱泵蒸發(fā)器水源輸入循環(huán)泵出水口與第一水源熱泵蒸發(fā)器水源入口連接,第一水源熱泵蒸發(fā)器水源出口通過(guò)含油污水連接管與含油污水源進(jìn)水接口相連接;
27、所述第一水源熱泵冷凝器熱水輸出循環(huán)泵通過(guò)管道與一水源熱泵冷凝器熱水輸出循環(huán)泵出水口與相連接;第一水源熱泵冷凝器熱水輸輸出循環(huán)泵進(jìn)水口與第一水源熱泵冷凝器熱水出口連接,第一水源熱泵冷凝器熱水入口與含油污水加熱出水接口相連接。
28、優(yōu)選的,包括:風(fēng)力發(fā)電裝置和/或光伏發(fā)電裝置和/或風(fēng)光互補(bǔ)控制器、電池儲(chǔ)能裝置和逆變器;
29、所述集成式油田含油污水高溫水源熱泵機(jī)房系統(tǒng)由風(fēng)光發(fā)電供電或電網(wǎng)輔助供電,所述風(fēng)力發(fā)電裝置與所述風(fēng)光互補(bǔ)控制器相連接,所述光伏發(fā)電裝置與所述風(fēng)光互補(bǔ)控制器相連接,所述風(fēng)光互補(bǔ)控制器與所述連接電池儲(chǔ)能裝置相連接,所述電池儲(chǔ)能裝置與所述逆變器相連接,所述逆變器與所述配電柜相連接。
30、有益效果:
31、本發(fā)明借鑒電工學(xué)兩個(gè)電池串聯(lián)提升總電壓并聯(lián)增加電流的原理,以及熱力學(xué)串聯(lián)鍋爐升高總出水溫度且單體鍋爐承壓不變的原理,提供一種兩級(jí)水源熱泵機(jī)組串聯(lián)連接提升熱泵出水溫度的方法,創(chuàng)新構(gòu)建集成式油田含油污水高溫水源熱泵機(jī)房系統(tǒng)。用箱式機(jī)房替代土建機(jī)房,將常規(guī)水源熱泵機(jī)組、換熱器設(shè)備、水泵及補(bǔ)水輔助設(shè)備和配電成套設(shè)備,由工廠(chǎng)利用機(jī)械工裝設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化加工制造,由工廠(chǎng)技術(shù)工人裝配在箱式機(jī)房?jī)?nèi),并將其調(diào)試運(yùn)行正常后,以產(chǎn)品形式出廠(chǎng)。集成式油田含油污水高溫水源熱泵機(jī)房運(yùn)至用戶(hù)現(xiàn)場(chǎng),接通電源和管道即可運(yùn)行,不但復(fù)制率強(qiáng)大,且免維護(hù)實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守,工廠(chǎng)由專(zhuān)職工程師通過(guò)無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)傳監(jiān)控的售后服務(wù)系統(tǒng),將機(jī)房一切數(shù)據(jù)、故障、運(yùn)行信息,以及處理方式方法實(shí)時(shí)遠(yuǎn)傳至用戶(hù)手機(jī)上,為用戶(hù)守護(hù)集成式油田含油污水高溫水源熱泵機(jī)房安全可靠運(yùn)行。