油氣田地面工程第28卷第3期(2009.3)稠油污水熱能的再利用解利軍(新疆油田公司 HAFNIUM(新港)石油開(kāi)發(fā)公司)摘要:新疆油田九1~九s區(qū)塊每天的系統(tǒng)。污水處理量為1.3×104~1.5×10m3,污暖氣進(jìn)水熱水源進(jìn)水水溫度在52℃左右。為了對(duì)油田污水中的余熱進(jìn)行再利用,在建立日處理2×10m3的污水處理站時(shí),應(yīng)用了熱泵技術(shù),對(duì)污水處理站進(jìn)行保溫試驗(yàn)。經(jīng)過(guò)2年的運(yùn)行,熱泵機(jī)組制熱性能穩(wěn)定可靠,達(dá)到了油田余熱L清水暖氣出水再利用的效果。熱泵機(jī)組關(guān)鍵詞:污水熱能;熱泵技術(shù);熱效圖1污水源熱泵工作原理率;效益分析2熱泵機(jī)組的熱效率與效益分析稠油油井進(jìn)行吞吐及汽驅(qū)開(kāi)采過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大2.1方案設(shè)計(jì)及熱泵機(jī)組的選擇量的油田污水,污水溫度一般在52℃左右,攜帶污水處理站前期設(shè)計(jì)中,采用高壓蒸汽減壓保有大量的熱量。在新疆油田九1~九s區(qū)塊,每天溫,供熱壓力為0.4MPa,供熱量為1.3t/h。從原油污水處理量為1.3×104~1.5×10m3左右,節(jié)能方面綜合考慮,站區(qū)采暖選用 LSBLGRG若對(duì)處理后的污水進(jìn)行余熱利用,效果將是非?？?I)-285型熱泵機(jī)組2臺(tái),半封閉螺桿壓縮機(jī)和殼管換熱器的電功率為75kW,循環(huán)系統(tǒng)配套使觀的。以處理后的污水為熱泵水源,對(duì)油田余熱資用7.5kW的循環(huán)泵。源進(jìn)行再利用,可以降低非生產(chǎn)用汽及生產(chǎn)成本2.2熱泵機(jī)組制熱量計(jì)算及效果分析是再生能源利用技術(shù)之一。(1)制熱量計(jì)算及分析。2006年12月下旬開(kāi)1污水源熱泵機(jī)組的工作原理始熱泵機(jī)組試運(yùn)行,溫度可實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)。冷凝器熱水源換熱進(jìn)水溫度為528℃,出水溫度為47.7℃;污水源熱泵機(jī)組的工作原理如圖1所示冷凝器末端采暖出水溫度81.3℃,進(jìn)水溫度為機(jī)組工作原理是以稠油處理后的污水為熱源,75.8℃,水的比熱容為4.187k/(kg·℃)利用熱泵技術(shù),通過(guò)少量的電能輸入,實(shí)現(xiàn)低溫位則蒸發(fā)器在1t污水源中吸收的熱量為熱能向高溫位熱能轉(zhuǎn)移的技術(shù)。污水源熱泵系統(tǒng)包Q=1000×c×Mt=1000×4.187×5.1括熱水源系統(tǒng)、熱水源熱泵機(jī)組系統(tǒng)和室內(nèi)散熱21357.7kJ=5.93kW6結(jié)語(yǔ)地區(qū)已有多項(xiàng)辦公樓、賓館、小區(qū)住宅等工程相繼使用該項(xiàng)技術(shù),均取得了滿(mǎn)意的運(yùn)行效果本工程在節(jié)能、設(shè)備選型、能源利用及系統(tǒng)設(shè)參考文獻(xiàn)計(jì)均優(yōu)于其它空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),通過(guò)4年多的運(yùn)[]徐邦裕,陸亞俊馬景良等.熱泵[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出行,各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求,深得用戶(hù)的好版社,2000評(píng),運(yùn)行成本與其它空調(diào)系統(tǒng)相比也大大降低,同[2]馬景良,姚楊,楊自強(qiáng)姜益強(qiáng).水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005時(shí)還緩解了中原油田熱源緊張的局面。[3]陸耀慶,實(shí)用供暖空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版開(kāi)發(fā)能源與節(jié)約能源并重”是國(guó)策,節(jié)約能源、減少污染是當(dāng)前科技工作者急需解決的重要課[4路延魁.空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)手冊(cè)(第二版)M]北京中國(guó)建筑工業(yè)題。在能源越來(lái)越緊缺、對(duì)環(huán)境保護(hù)要求日益提高出版社,1995的今天,水源熱泵空調(diào)技術(shù)以其節(jié)能、環(huán)保、利用(欄目主持楊軍)低品位能等優(yōu)點(diǎn)具有廣泛的推廣價(jià)值。至今,濮陽(yáng)油氣田地面工程第28卷第3期(2009.3)每小時(shí)吸收的熱量為272.78kW。有富余。冷凝器釋放到末端用于采暖熱水(1t)中的熱量為衰1熱泵的年運(yùn)行費(fèi)用Q=1000Xc×△t=1000×4.187×5.5成本費(fèi)/萬(wàn)元23028.5kJ=6.4kW電費(fèi)0.44元/kW·h1臺(tái)熱泵和1臺(tái)循環(huán)泵11采暖系統(tǒng)水流量為46m3/h,則每小時(shí)末端采折舊費(fèi)維修費(fèi)初期投資×1.8%暖系統(tǒng)熱水提取的熱量為294.4kW。熱泵機(jī)組末端循環(huán)進(jìn)、出水溫度差一直保持在5℃以上,每小時(shí)耗電量和制熱量比為1:3.9,通常3應(yīng)用熱泵技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在1:3.5左右。利用油田污水余熱換熱效果明顯、應(yīng)用熱泵技術(shù)進(jìn)行保溫與其它的保溫方式相經(jīng)濟(jì),且末端采暖系統(tǒng)熱水溫度在80℃左右,符合比,具有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn):采暖系統(tǒng)水溫要求。(1)在稠油油田保溫采用熱泵技術(shù),利用油田(2)室內(nèi)換熱系統(tǒng)。站區(qū)各房間采暖片均采用污水所含余熱與用蒸汽保溫相比,達(dá)到了油田保溫GZ4-B/H1-P型標(biāo)準(zhǔn)鋼柱散熱片,每塊散熱裝置的目的和效果,降低了生產(chǎn)成本。由22片散熱片組成每片的標(biāo)準(zhǔn)散熱量為106W,(2)由于稠油處理后的污水量在1.3×104~根據(jù)房間采曖負(fù)荷設(shè)計(jì)耗熱量,再根據(jù)溫度要求安1.5×104m3/d,溫度較高,回用鍋爐的溫度一般裝散熱裝置量在45℃左右,大部分熱量白白浪費(fèi),熱泵技術(shù)的(3)污水源熱量損耗情況。在二級(jí)過(guò)濾器供排應(yīng)用,無(wú)疑是對(duì)油田余熱資源的再利用。至軟化水站母管線(xiàn)上裝分支線(xiàn)水量供熱泵來(lái)?yè)Q熱(3)熱泵機(jī)組運(yùn)行中,無(wú)任何污染排放物,具壓力為0.35MPa,每小時(shí)的流量為100m3,每天的有環(huán)保效果。與蒸汽保溫相比,熱泵保溫室內(nèi)空氣流量為2400m3,污水處理站每天的處理量為1.3中干、濕度能保持相對(duì)的平衡,利于員工的健康?！?0m3。經(jīng)計(jì)算和測(cè)試,總水量溫度下降1℃左右,對(duì)于回用油田鍋爐無(wú)影響。污水源熱泵應(yīng)用前景2.3效益分析熱泵技術(shù)的研究及應(yīng)用在國(guó)內(nèi)已進(jìn)行多年,在(1)效益計(jì)算。設(shè)計(jì)站區(qū)熱負(fù)荷為390.94kW,油田領(lǐng)域,特別是稠油油田,熱污水資源豐富,推蒸汽供熱量為1.3m3/h。蒸汽的價(jià)格為80元/m3,廣應(yīng)用熱泵技術(shù)具有較大的潛力。電價(jià)0.44元/kW·h。冬季1臺(tái)熱泵機(jī)組和1臺(tái)(1)在稠油油田開(kāi)采過(guò)程中,油井產(chǎn)液中帶有循環(huán)提升同時(shí)運(yùn)行,運(yùn)行功率系數(shù)為0.85保溫期大量溫度較高的工業(yè)污水,凈化處理后的污水不能為126d全部回用油田注汽鍋爐,只有一部分經(jīng)處理合格后使用蒸汽保溫,每天的運(yùn)行費(fèi)用為排放或回注到地層,造成大量的熱能浪費(fèi)。熱泵技F1=1.3m3/h×24h/d×80元/m3術(shù)可用于供熱站和原油處理站等設(shè)備及人員相對(duì)集=2496元/d中的工作場(chǎng)所的保溫,實(shí)現(xiàn)低位熱能資源的再利用個(gè)保溫期的運(yùn)行費(fèi)用為及稠油油田余熱利用的目的126d×2496元/d=31.4496×104元(2)在目前稠油原油集輸處理站,原油加熱轉(zhuǎn)使用熱泵進(jìn)行站區(qū)保溫,一個(gè)保溫期的運(yùn)行費(fèi)輸依靠蒸汽換熱降粘來(lái)完成,而應(yīng)用熱泵技術(shù)充分用為利用處理后的稠油污水熱能,可實(shí)現(xiàn)稠油原油輸送。F2=2×0.85×82.5×24×30×0.54+0.8582.5×24×960.54=14.6(元5結(jié)語(yǔ)從以上計(jì)算結(jié)果對(duì)比,使用熱泵機(jī)組進(jìn)行保溫,(1)在污水處理站冬季采暖應(yīng)用熱泵技術(shù),利個(gè)保溫期可節(jié)約成本17.272萬(wàn)元。用污水余熱取得了成功(2)運(yùn)行費(fèi)用分析。熱泵機(jī)組運(yùn)行費(fèi)用主要包(2)碉油油田具有較大的余熱利用空間,長(zhǎng)期括電費(fèi)維修費(fèi)用及折舊費(fèi)用;水源為油田富余的處以來(lái)由于缺乏相應(yīng)的余熱回收技術(shù),造成能源浪理污水,機(jī)組運(yùn)行設(shè)計(jì)為50000h以上,每年的釆費(fèi),通過(guò)應(yīng)用熱泵技術(shù)可以使得這部分熱能得到回暖期為126d計(jì)算折舊為15a,初期總投資131萬(wàn)收利用,使得余熱資源得到再利用。元。熱泵的年運(yùn)行費(fèi)用見(jiàn)表1。(3)用于熱泵制熱的水量?jī)H是污水總量的一小以上是熱泵機(jī)組每年的全部運(yùn)行費(fèi)用初期投部分,對(duì)于污水回用鍋爐的溫度不會(huì)造成大的影響資比較大,系統(tǒng)工藝沒(méi)有優(yōu)化,部分設(shè)備、工藝設(shè)計(jì)(欄目主持楊軍