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IP屬地：廣東 上傳時間：2023-11-03 格式：DOCX 頁數(shù)：4 大小：39.03KB 積分：12 舉報 版權(quán)申訴

直燃型溴化鋰吸收式熱泵機組回收利用低溫?zé)崴に囇芯?/p>

在油田生產(chǎn)過程中，有許多剩余和殘余的熱量未充分利用。因此,加強余熱回收利用,是油田節(jié)約能源、降低碳排放、保護環(huán)境的重要措施。以溴化鋰吸收式技術(shù)為基礎(chǔ)的各種溴化鋰吸收式熱泵機組是余熱回收利用效率最高效的設(shè)備,它是以熱能驅(qū)動運行,溴化鋰溶液為吸收劑,水為制冷劑,從低品位熱源吸取熱量,制取滿足生產(chǎn)工藝用中、高溫?zé)崴?實現(xiàn)余熱回收利用、從低溫向高溫輸送熱能的供熱目的。油田原油生產(chǎn)過程中,有大量40～60℃的采油污水,可配置溴化鋰吸收式熱泵機組回收利用滿足生產(chǎn)中部分或全部供熱需求。華北油田某聯(lián)合站2009年安裝的2臺單機供熱量2910kW的直燃型溴化鋰吸收式熱泵機組,低溫?zé)嵩礊橥ㄟ^對采油污水換熱獲得的溫度為50℃的余熱熱水,補償熱源為原油和伴生氣,提供85℃的熱水。機組投入運行后,代替原來運行的2臺4t/h蒸汽鍋爐,可節(jié)約燃油40%。1污水、原油均壓t聯(lián)合站規(guī)模為7000kt/a,該站具有原油凈化處理,伴生氣簡易凈化,原油儲存、加熱、外輸,污水處理和污水回注等功能。日均接納油水混合物(含水率為93.9%)12776t,平均溫度在60～67℃之間,暖季(4月～9月)在63～67℃之間,寒季(10月～次年3月)在60～63℃之間。脫油后污水日均12000m3,溫度為55～60℃,全部回注。脫水后原油溫度在50～65℃之間,日均800t,進入儲油罐;日平均接外站來的原油2800t,來油溫度45℃,外站來油直接進入儲油罐,儲油罐溫度通過維溫保持在50～55℃;日平均外輸原油3600t,平均起點外輸溫度55～60℃,末點溫度52～45℃;平均產(chǎn)伴生氣1200Nm3/d,全部用于加熱爐燃燒。1.1外輸原油加熱該聯(lián)合站寒季需要啟動2臺4t/h鍋爐給儲油罐維溫、管道伴熱和公用建筑取暖,同時需要啟動2臺2320kW加熱爐(并聯(lián))給外輸原油加熱和儲罐維溫;暖季啟動1臺2320kW加熱爐給外輸原油加熱。其中一臺加熱爐燃料用站內(nèi)自產(chǎn)伴生氣,兩臺蒸汽鍋爐和另一臺加熱爐燃料使用原油,日均消耗原油7t,年消耗1260t。1.2余熱利用現(xiàn)狀及問題(1)日均12000m3的脫油污水,溫度為55～60℃,直接用來回注,大量余熱未被利用,而且在此溫度條件下,污水對設(shè)備和工藝管道腐蝕嚴重。(2)儲油罐維溫、管道伴熱和冬季取暖用的蒸汽均放空,未對其回收利用。(3)設(shè)備的自動化水平較低,導(dǎo)致工人勞動強度大,設(shè)備調(diào)節(jié)和控制能力較差,能源浪費嚴重。2改造方案2.1確定熱負荷根據(jù)聯(lián)合站生產(chǎn)狀況,對各個單元熱負荷進行核算。(1)液體泵在車站內(nèi)處理由于聯(lián)合站接受的油水混合液進站溫度暖季為65℃,寒季為60℃,此溫度能夠滿足三級三相分離器的脫水要求,不需要加熱設(shè)施。(2)原油外輸外輸原油起點溫度暖季為55℃,寒季為60℃,熱負荷計算見表1。(3)儲油罐維溫用熱儲油罐維溫溫度暖季和寒季分別為50℃和55℃,熱負荷計算見表2。(4)管道熱敏性僅寒季管道需伴熱,計算溫度取55℃,熱負荷為700kW。(5)加熱和加熱公用建筑物總采暖面積約7500m2,熱指標按60W/m2,熱負荷為450kW。(6)季總熱負荷暖季總熱負荷為1090kW,寒季總熱負荷為4000kW。其中:寒季儲油罐維溫、站內(nèi)管道伴熱、公用建筑采暖的熱負荷為2780kW。2.2方案2:蒸汽鍋爐+系統(tǒng)聯(lián)合站內(nèi)污水水量500m3/h左右,脫油污水溫度穩(wěn)定在60℃左右,是吸收式熱泵良好的低溫?zé)嵩?。針對?lián)合站現(xiàn)有熱源情況,本改造采用直燃型溴化鋰吸收式熱泵機組對余熱進行回收利用,具體方案如下:(1)利用鍋爐房的空余位置,安裝2臺2920kW直燃型溴化鋰吸收式熱泵機組(燃油型)及其配套的機泵、污水換熱設(shè)施,代替原有用于寒季儲油罐維溫、站內(nèi)管道伴熱、公用建筑采暖的2臺4t/h蒸汽鍋爐。熱泵機組熱水和余熱水流量調(diào)節(jié)范圍為50%～120%,燃燒器燃油量調(diào)節(jié)范圍為30%～105%。(2)將原為管道伴熱、儲罐維溫和采暖的蒸汽系統(tǒng)改造為熱水供熱系統(tǒng)并安裝輔助配套設(shè)施。(3)加熱爐配備油氣兩用燃燒器,暖季使用自產(chǎn)伴生氣,寒季使用自產(chǎn)伴生氣和原油混燒。(4)暖季儲油罐維溫依靠直燃型溴化鋰吸收式熱泵機組系統(tǒng)中污水換熱器交換的熱水,換熱水溫為55～57℃,滿足工藝要求。3改造效果3.1增能型熱泵供熱技術(shù)特點直燃型溴化鋰吸收式熱泵機組的驅(qū)動熱源為直接燃燒燃料提供的熱量,低溫?zé)嵩此疁匾蟾哂?℃。該聯(lián)合站油水混合物脫油后低溫污水經(jīng)換熱器換熱后水溫保持在55～57℃,是良好的低溫?zé)嵩?。熱泵熱水的出口溫度最高可達100℃,符合生產(chǎn)要求。溴化鋰吸收式熱泵機組的輸出熱量等于從低溫?zé)嵩椿厥盏臒崃亢万?qū)動運行用補償熱量之和,輸出熱量始終大于所消耗的高品位熱源熱量,故又稱為增能型熱泵。補償熱量、從低溫?zé)嵩椿厥盏臒崃考拜敵鰺崃恐g的比例為1∶0.65∶1.65～1∶0.85∶1.85,即熱泵機組的性能系數(shù)(COP)為1.65～1.85,與熱效率90%的鍋爐或加熱爐相比,節(jié)能40%～43%。項目實施后,既利用了污水的余熱,又降低了污水溫度,減輕了污水回注過程對設(shè)備和工藝管道的腐蝕,延長了設(shè)備和工藝管道的使用壽命。項目改造后自動化程度和控制水平高,降低了工人的勞動強度,提高了安全生產(chǎn)系數(shù)。高溫污水余熱得到有效利用,減少了原油等一次能源的利用,從而相應(yīng)地降低了CO2、NOx、SO2及粉塵等污染物的發(fā)生量,既節(jié)約了能源,又保護了環(huán)境。3.2增加熱量的節(jié)約(1)機組2009年8月投運,經(jīng)統(tǒng)計2009年10月至2010年3月燃油日均消耗4.016t,較改造前(寒季日均燃油消耗6.818t)燃油消耗降低2.802t,年節(jié)約燃油2.802×180=504.36t,折合標準煤720.53tce。(2)因?qū)⒄羝闊?、維溫、采暖系統(tǒng)改造為熱水系統(tǒng),2009年10月至2010年3月統(tǒng)計節(jié)水1.25×104m3,折合標準煤3.22tce。(3)通過污水換熱為暖季儲油罐維溫提供熱量,節(jié)約熱量200kW×24×180=864MJ,按鍋爐