污水源熱泵替代原油加熱爐的研究

1、 98可再生能驟圖1為洼一聯(lián)合站原油處理工藝流程。此站年設(shè)計(jì)處理能力為150萬t.目前實(shí)際處理量約為30萬t。每天從各個油井內(nèi)打出含水85%的油水混合物4500m。/d,經(jīng)管路收集輸送到洼一聯(lián)合站進(jìn)行處理。油水混合物首先由1675萬l【J/h的混輸加熱爐預(yù)熱到61:然后進(jìn)入到835萬kJ/h的脫水加熱爐進(jìn)行脫水,溫度提升到80;再進(jìn)入到油水分離器進(jìn)行油水分離,每天分離溫度為52cC的污水3500m3;每天分離出溫度為70的原油800m3,進(jìn)入835萬l【J/h的外輸加熱爐,被加熱到95進(jìn)行稀釋,然后進(jìn)入外輸管線。洼一聯(lián)合站整個工藝流程的熱負(fù)荷約為4186.8萬kJ/h.每年消耗天然氣500萬m

2、3左右。2改造方案2004年。遼河油田的年產(chǎn)氣量約為5000萬m,洼一聯(lián)合站的年耗氣量占整個油田產(chǎn)氣量的10%左右.天然氣的高消耗大大地影響了遼河油田系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。利用高溫水源熱泵從油田污水中回收熱量,制取高達(dá)95左右的高溫?zé)崴畞頋M足工藝的要求,可節(jié)省大量的天然氣。對原有混輸加熱爐進(jìn)行替代改造方案的提出是基于下列條件:混輸加熱爐在整個加熱流程中熱量需求最大,約為整個負(fù)荷的一半左右;混輸加熱爐的油水混合物的進(jìn)出口溫度在熱泵所能提供的溫度范圍之內(nèi);經(jīng)測算,從油水分離器出來的污水蘊(yùn)含的熱量能夠滿足混輸加熱爐的負(fù)荷要求。改造后的工藝流程見圖2。4500m3/d3500m3/d圖2改造方案工藝流程圖F

3、ig.2The schematic chaIt of the alteration pDoject首先用從油水分離器出來的污水對油水混合物進(jìn)行預(yù)熱,然后采用熱泵技術(shù)提取污水中的熱量來對預(yù)熱后的油水混合物進(jìn)行加熱。經(jīng)編程優(yōu)化分析得出具體設(shè)計(jì)參數(shù)如下:首先用換熱器將42的油水混合物(含水85%預(yù)熱到48,污水溫度由52降低到44.89,然后用熱泵將48的油水混合物(含水85%加熱到.6l。改造方案以年運(yùn)行費(fèi)用與初投資之和最小為原則(圖3。油水混合物IlI換熱器提升到的瀣贗,圖3換熱器+熱泵方案優(yōu)化曲線圖Fig.3711le optimizing graph of exchanger and hea

4、t pump3方案對比分析先用換熱器預(yù)熱,然后用熱泵直接加熱的改造方案與混輸加熱爐加熱的原有方案的初投資、年運(yùn)行費(fèi)用和一次能源消耗比較,見表l、表2和表3。表1初投資比較表7I曲lel CompaI丑tive1ist of first cost初投資,萬元設(shè)備磊醛瀑鬲爵磊表2年運(yùn)行費(fèi)用比較表Ta悅e2Colparative list of叩emting expenseper year注:天然氣價格1.05元,m3;熱值35587.8m3;電價O.46元,kWh。表3年一次能源消耗比較表Table3Compamtive list of plimary energy consumptionpery

5、ear注:熱泵機(jī)組c0P為4.6;發(fā)電效率為38%;加熱爐燃燒效率為o 80%。 污水源熱泵替代原油加熱爐的研究作者:畢海洋, 端木琳, 朱穎心, BI Hai-yang, DUANMU Lin, ZHU Ying-xin作者單位:畢海洋,端木琳,BI Hai-yang,DUANMU Lin(大連理工大學(xué),土木水利學(xué)院,遼寧,大連,116024 , 朱穎心,ZHU Ying-xin(清華大學(xué),建筑科學(xué)系,北京,100083刊名: 可再生能源英文刊名:RENEWABLE ENERGY RESOURCES年,卷(期:2007,25(2被引用次數(shù):2次參考文獻(xiàn)(5條1.吳榮華;孫德興;馬廣興城市原生

6、污水冷熱源水參數(shù)特性與應(yīng)用方法評價期刊論文-可再生能源 2005(052.尹軍;陳雷;王鶴立城市污水的資源再生及熱能回收利用 20033.YOSHII T Technology for utilizing unused low temperature difference energy 2001(084.楊善讓;徐志明;孫靈芳換熱設(shè)備污垢與對策 20045.章熙民;任澤霈;梅飛鳴傳熱學(xué) 1993本文讀者也讀過(10條1.賈代勇.隋魯彥.魏鵬.宋華鋮.Jia Daiyong.Sui Luyan.Wei Peng.Song Huacheng南京地區(qū)污水源熱泵在空調(diào)工程中應(yīng)用的可行性分析期刊論文-制

7、冷與空調(diào)(四川2008,22(32.王安民.曹振婷.石光污水源熱泵節(jié)能系統(tǒng)的工程應(yīng)用會議論文-20083.劉傳乾.徐菱虹污水源熱泵用于集中供暖的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析會議論文-20074.劉勇.劉寶霞熱泵在油田的應(yīng)用期刊論文-油氣田地面工程2004,23(115.李寧.李亞峰.金亞斌.LI Ning.LI Ya-feng.JIN Ya-bin城市污水中熱能的回收期刊論文-遼寧化工2006,35(116.孫始財(cái)水源熱泵系統(tǒng)回收城市污水低溫?zé)崮芸尚行苑治鰰h論文-20077.楊崢.王學(xué)芬.賈正平污水源熱泵在城市供熱供冷中的應(yīng)用會議論文-20078.劉學(xué)武水源熱泵技術(shù)替代油田中加熱爐應(yīng)用前景分析會議論文-20049.張承虎.劉志斌.吳榮華.孫德興污水源熱泵系統(tǒng)旁路串聯(lián)水泵流量特性分析會議論文-200510.王樹剛.王如竹.朱穎心溫度自記儀的實(shí)驗(yàn)室