具有压力泄放功能的熔盐加热蒸汽发生系统的制作方法

本发明涉及油田注汽，具体地涉及一种具有压力泄放功能的熔盐加热蒸汽发生系统。

背景技术：

1、辽河油田生产系统消耗天然气16.4亿方、电22.4亿度，折合245.65万吨标煤，co2排放量528.594万吨。总能耗中天然气消耗占比88.8％，主要用于稠油热采注汽，是能源消耗重点环节。在双碳目标要求下，探索电热熔盐储热技术替代燃气消耗，实现“以谷电/绿电替气”，该技术实施后既可减少二氧化碳排放量，又可充分利用谷时电/绿电，降低电网压力。熔盐储能技术在光热发电中的应用在20世纪80年代就已经出现，熔盐既做为传热工质又做为储热工质，现有熔盐储能技术应用于发电领域，多数应用于生产过热蒸汽的发电系统。此外，也有部分的熔盐储能技术应用于油田注汽。

2、其中一个适用于油田注汽的熔盐加热湿蒸汽发生系统可利用熔盐加热含硅量高、矿化度高、含氯高的油田污水生产满足油田注汽需求的高温、高压湿饱和蒸汽。但该系统中的蒸汽发生器为沉浸式换热结构，盘管采用蛇形盘管，盘管内为湿饱和蒸汽，壳程内为熔盐。在系统停运时，因蒸汽发生器内的高温熔盐不能瞬间外排，蛇形盘管内留存的湿饱和蒸汽会被熔盐持续加热至425℃以上的过热蒸汽。目前油田注汽系统的蒸汽管道材质为20g碳素钢，耐温425℃，因此，系统停运时，熔盐加热湿蒸汽发生系统将对油田注汽生产造成安全隐患。

技术实现思路

1、为了解决上述的熔盐加热湿蒸汽发生系统停运时，蒸汽发生器内的高温熔盐不能瞬间外排，导致蒸汽发生器内留存的湿饱和蒸汽会被熔盐持续加热至过热蒸汽，对油田注汽生产造成安全隐患的技术问题，本发明提供了一种具有压力泄放功能的熔盐加热蒸汽发生系统。

2、本发明提供了一种具有压力泄放功能的熔盐加热蒸汽发生系统，包括：

3、蒸发设备，具有第一换热管道和第二换热管道；

4、熔盐输送设备，用于朝向所述第一换热管道内输送熔盐；

5、预热设备，具有与所述第二换热管道连通的第一预热管道，所述第一预热管道的出口与所述第二换热管道的入口连通，所述第二换热管道的出口连接有蒸汽输出管道，所述预热设备设置为能够对所述第一预热管道内的液体进行预加热；

6、液体输送设备，用于朝向所述第一预热管道内输送液体；

7、第一压力泄放装置，包括与所述第一预热管道的出口连通的泄压管道，所述泄压管道上设有第一泄压阀，所述第一泄压阀设置为当所述液体输送设备停止输送液体时打开，且所述蒸发设备设置为当所述第一泄压阀打开时，所述第二换热管道内的液体能够流向所述泄压管道；

8、第二压力泄放装置，包括与所述蒸汽输出管道连通的排气管道以及设置在所述排气管道上的第二泄压阀，所述第二泄压阀设置为当所述蒸汽输出管道内的压力低于预设压力时打开。

9、可选地，所述液体输送设备包括储液罐和液体输送管道，所述液体输送管道的出口与所述第一预热管道的入口连通，所述液体输送管道上设有输送泵。

10、可选地，所述输送泵与所述第一泄压阀电连接，并配置为：

11、当所述输送泵停止工作时，所述第一泄压阀打开。

12、可选地，所述蒸汽输出管道上设有用于检测流通的湿饱和蒸汽压力的压力检测装置。

13、可选地，所述压力检测装置与所述第二泄压阀电连接，并配置为：

14、当所述压力检测装置检测到湿饱和蒸汽的压力低于预设压力时，所述第二泄压阀打开。

15、可选地，所述蒸发设备包括蒸发器，

16、所述第一换热管道包括设置在所述蒸发器内部的第一蒸发管道，所述第一蒸发管道的入口与所述熔盐输送设备连通，经所述第一蒸发管道流出的熔盐通过熔盐回收装置回收；

17、所述第二换热管道包括设置在所述蒸发器内的第二蒸发管道，所述第二蒸发管道的入口与所述第一预热管道的出口连通，所述第二蒸发管道的出口与所述蒸汽输出管道连通。

18、可选地，所述蒸发器设置为所述第一蒸发管道内的流体流动方向与所述第二蒸发管道内的流体流动方向相反。

19、可选地，所述蒸发设备还包括加热器，

20、所述第一换热管道还包括设置在所述加热器内部的第一加热管道，所述第一加热管道的入口与所述第一蒸发管道的出口连通，所述第一加热管道的出口与所述熔盐回收装置连通；

21、所述第二换热管道还包括设置在所述加热器内部的第二加热管道，所述第二加热管道的入口与所述第一预热管道的出口连通，所述第二加热管道的出口与所述第二蒸发管道的入口连通。

22、可选地，所述加热器设置为所述第一加热管道内的流体流动方向与所述第二加热管道内的流体流动方向相反。

23、可选地，所述换热设备的内部具有第二预热管道，所述第二预热管道的入口连接有流体输送管道，所述流体输送管道朝向所述第二预热管道内输送的流体能够对所述第一预热管道内的液体加热。

24、可选地，所述流体输送管道的远离所述第二预热管道的一端连接有流体输送设备，所述第二预热管道能够将所述流体输送设备内的流体输送至所述第二预热管道。

25、可选地，所述流体输送管道的远离所述第二预热管道的一端与所述蒸汽输出管道连通。

26、可选地，所述第二预热管道的出口连接有冷凝水回收装置。

27、可选地，所述第二预热管道的出口与所述液体输送设备连通。

28、可选地，所述预热设备设置为所述第一预热管道内的流体流动方向与所述第二预热管道内的流体流动方向相反。

29、可选地，所述熔盐输送设备包括熔盐储存罐和熔盐输送管道，所述熔盐输送管道上设有熔盐泵。

30、可选地，所述排气管道上设有截止阀，所述截止阀设置在所述第二泄压阀的靠近所述蒸汽输出管道的一侧。

31、可选地，所述蒸汽输出管道上设有止回阀，所述止回阀设置为能够防止流体回流至所述蒸发设备内。

32、可选地，所述泄压管道的出口连接有排放扩容器。

33、可选地，所述泄压管道与所述第一预热管道的连接位置处于所述蒸发设备的下方。

34、本发明实施方式提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

35、本发明提供的蒸汽发生系统在停机后，当液体输送设备停止输送液体时，第一泄压阀打开，以使得第二换热管道内的液体通过泄压管道流出，避免第二换热管道内的液体被第一换热管道内的高温熔盐持续加热，进而产生过多的过热蒸汽；同时，由于液体的流出，蒸汽输出管道内的压力降低，当蒸汽输出管道内的压力降低到预设压力时，第二泄压阀打开，此时，过热的湿饱和蒸汽将会通过排气管道排出，以避免过热的湿饱和蒸汽流向油田注汽系统，消除安全隐患，保证注汽系统安全运行，并且，第二泄压阀在低压下打开，避免高压排气产生的安全隐患和噪声污染。

技术特征：

1.一种具有压力泄放功能的熔盐加热蒸汽发生系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的具有压力泄放功能的熔盐加热蒸汽发生系统，其特征在于，所述液体输送设备(4)包括储液罐和液体输送管道(41)，所述液体输送管道(41)的出口与所述第一预热管道的入口连通，所述液体输送管道(41)上设有输送泵(42)。

3.根据权利要求2所述的具有压力泄放功能的熔盐加热蒸汽发生系统，其特征在于，所述输送泵(42)与所述第一泄压阀(52)电连接，并配置为：

4.根据权利要求1所述的具有压力泄放功能的熔盐加热蒸汽发生系统，其特征在于，所述蒸汽输出管道(7)上设有用于检测流通的湿饱和蒸汽压力的压力检测装置(71)。

5.根据权利要求4所述的具有压力泄放功能的熔盐加热蒸汽发生系统，其特征在于，所述压力检测装置(71)与所述第二泄压阀(62)电连接，并配置为：

6.根据权利要求1所述的具有压力泄放功能的熔盐加热蒸汽发生系统，其特征在于，所述蒸发设备(1)包括蒸发器(11)，

7.根据权利要求6所述的具有压力泄放功能的熔盐加热蒸汽发生系统，其特征在于，所述蒸发器(11)设置为所述第一蒸发管道内的流体流动方向与所述第二蒸发管道内的流体流动方向相反。

8.根据权利要求6所述的具有压力泄放功能的熔盐加热蒸汽发生系统，其特征在于，所述蒸发设备还包括加热器(12)，

9.根据权利要求8所述的具有压力泄放功能的熔盐加热蒸汽发生系统，其特征在于，所述加热器(12)设置为所述第一加热管道内的流体流动方向与所述第二加热管道内的流体流动方向相反。

10.根据权利要求1所述的具有压力泄放功能的熔盐加热蒸汽发生系统，其特征在于，所述换热设备的内部具有第二预热管道，所述第二预热管道的入口连接有流体输送管道，所述流体输送管道朝向所述第二预热管道内输送的流体能够对所述第一预热管道内的液体加热。

11.根据权利要求10所述的具有压力泄放功能的熔盐加热蒸汽发生系统，其特征在于，所述流体输送管道的远离所述第二预热管道的一端连接有流体输送设备，所述第二预热管道能够将所述流体输送设备内的流体输送至所述第二预热管道。

12.根据权利要求10所述的具有压力泄放功能的熔盐加热蒸汽发生系统，其特征在于，所述流体输送管道的远离所述第二预热管道的一端与所述蒸汽输出管道(7)连通。

13.根据权利要求10所述的具有压力泄放功能的熔盐加热蒸汽发生系统，其特征在于，所述第二预热管道的出口连接有冷凝水回收装置。

14.根据权利要求10所述的具有压力泄放功能的熔盐加热蒸汽发生系统，其特征在于，所述第二预热管道的出口与所述液体输送设备(4)连通。

15.根据权利要求10所述的具有压力泄放功能的熔盐加热蒸汽发生系统，其特征在于，所述预热设备(3)设置为所述第一预热管道内的流体流动方向与所述第二预热管道内的流体流动方向相反。

16.根据权利要求1所述的具有压力泄放功能的熔盐加热蒸汽发生系统，其特征在于，所述熔盐输送设备(2)包括熔盐储存罐和熔盐输送管道(21)，所述熔盐输送管道(21)上设有熔盐泵。

17.根据权利要求1所述的具有压力泄放功能的熔盐加热蒸汽发生系统，其特征在于，所述排气管道(61)上设有截止阀(63)，所述截止阀(63)设置在所述第二泄压阀(62)的靠近所述蒸汽输出管道(7)的一侧。

18.根据权利要求1所述的具有压力泄放功能的熔盐加热蒸汽发生系统，其特征在于，所述蒸汽输出管道(7)上设有止回阀(72)，所述止回阀(72)设置为能够防止流体回流至所述蒸发设备(1)内。

19.根据权利要求1所述的具有压力泄放功能的熔盐加热蒸汽发生系统，其特征在于，所述泄压管道(51)的出口连接有排放扩容器(8)。

20.根据权利要求1所述的具有压力泄放功能的熔盐加热蒸汽发生系统，其特征在于，所述泄压管道(51)与所述第一预热管道的连接位置处于所述蒸发设备(1)的下方。

技术总结本发明涉及油田注汽技术领域，公开了一种具有压力泄放功能的熔盐加热蒸汽发生系统。该蒸汽发生系统包括蒸发设备、熔盐输送设备、预热设备、液体输送设备、第一压力泄放装置以及第二压力泄放装置，蒸发设备具有第一换热管道和第二换热管道；预热设备具有第一预热管道，第二换热管道的出口连接有蒸汽输出管道；第一压力泄放装置包括泄压管道和第一泄压阀；第二压力泄放装置包括排气管道和第二泄压阀。本发明提供的蒸汽发生系统在停机后，第一泄压阀打开，以使得液体通过泄压管道流出，蒸汽输出管道内的压力降低，第二泄压阀打开，过热的湿饱和蒸汽将会通过排气管道排出，以避免过热的湿饱和蒸汽流向油田注汽系统，保证注汽系统安全运行。技术研发人员：刘兵,王延涛,赵兴罡,孙雁伯,张馨,梅东亮,侯建宇,周英,裴召华,林琳,宁佳,刘庆受保护的技术使用者：辽河石油勘探局有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/15