一種發動機熱回收系統的製作方法

2023-06-10 06:19:51

本發明提供一種頁巖氣返排汙水處理用發動機餘熱回收裝置，屬於頁巖氣開發技術領域。

背景技術：

目前頁巖氣的開發技術主要採用的是水力壓裂，水力壓裂方法是將部分化學物質、水和泥沙的混合物通過高壓注入地下井，壓裂附近的頁巖儲層構造，給吸附和游離的頁巖氣創造了孔裂隙通道，有利於收集頁巖氣。頁巖氣藏的儲層一般呈低孔、低滲透率的物性特徵，氣流的阻力比常規天然氣大，頁巖氣開發所必需的水平井鑽井和水力壓裂技術耗水量巨大，而且壓裂完成後要對壓裂液進行返排，返排汙水中cod的含量極高，大概為5000～10000mg/l，遠高於國家標準gb18918-1002的一級b類的要求，由於頁巖氣區塊分布較散，所以在處理返排汙水的過程中會遇到難以統一處理的情況等各種問題，所以頁巖氣的汙水處理一直是個難以解決的問題。

目前，頁巖氣返排汙水處理設備大部分使用的是化學藥劑，不僅對汙水處理不徹底，成本高，而且還對水源進行了二次汙染，達不到國家的標準要求，而不使用化學藥劑的處理方法又過於消耗能源，且能源利用率低，在處理過程中會造成較大的能源浪費。

技術實現要素：

本發明的目的在於：提供一種發動機熱回收系統，以解決現有頁巖氣返排汙水處理方法造成較大能源浪費的問題。

為解決上述問題，擬採用這樣一種發動機熱回收系統，包括燃氣發動機、集熱罩、隔熱管道、引風機和換熱器，集熱罩罩設於燃氣發動機的上端，且集熱罩的下端與地面之間留有縫隙，集熱罩的上端通過隔熱管道與換熱器的供熱流體入口相連，且燃氣發動機與換熱器的供電端相連，為換熱器供電，頁巖氣返排汙水管道與換熱器的冷流體入口相連，即可通過換熱器利用燃氣發動機的餘熱為汙水進行預熱，便於後續汙水處理。

與現有技術相比，本發明利用燃氣發動機散發的熱量將汙水的溫度升高，餘熱得到了充分利用，提高了系統能量利用率，節省了能源，降低了成本，開採頁巖氣的井口一般位置分布較散並且偏僻，不便尋找動力源，因此採用天然氣作為其運行的動力源，易於在不同井口進行返排汙水處理，處理的汙水能夠達到國家標準要求。

附圖說明

圖1是本發明的系統原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步說明。

實施例：

參照圖1，本實施例提供的一種發動機熱回收系統，包括燃氣發動機1、集熱罩2、隔熱管道3、引風機4和換熱器5，集熱罩2罩設於燃氣發動機1的上端，且集熱罩2的下端與地面之間留有縫隙，集熱罩2的上端通過隔熱管道3與換熱器5的供熱流體入口相連，且燃氣發動機1與換熱器5的供電端相連，為換熱器5供電，頁巖氣返排汙水管道6與換熱器5的冷流體入口相連，即可通過換熱器5利用燃氣發動機的餘熱為汙水進行預熱，便於後續汙水處理。

本裝置工作原理和過程如下：

將該系統配合蒸汽發生器和蒸汽壓縮機使用，經過初步處理後的汙水進入換熱器5，換熱器5利用燃氣發動機1的餘熱將返排汙水進行升溫，高溫返排汙水經過蒸汽壓縮機增壓並與高熱量的蒸汽換熱，使其氣化結晶分離出汙染物和水蒸氣便於其在蒸汽發生器中蒸發，進入蒸汽發生器2進一步蒸發，將汙水中的其餘有機物及鹽類以固體形式排出，如此循環實現對返排汙水的處理，直至達到國家標準，最後從換熱器5的供熱流體出口排出。處理後的水質完全達到國家的要求，該汙水處理裝置處理1噸汙水需要大約10-15nm3天然氣，該汙水處理裝置的損耗天然氣的量為天然氣的生產量的1％左右。該設備安裝方便，開採頁巖氣的井口一般位置分布較散並且偏僻，不便尋找動力源，因此採用天然氣作為其運行的動力源，易於在不同井口進行返排汙水處理，處理的汙水能夠達到國家標準要求，利用蒸汽發生器的蒸汽餘熱將汙水的溫度升高，餘熱得到了利用，降低了蒸汽壓縮機的使用功率，節省了能源，降低了成本。