油氣田地面工程第28卷第3期(2009. 3)3稠油污水熱能的再利用解利軍(新疆油田公司HAFNIUM (新港)石油開發(fā)公司)摘要:新疆油田九:~九s區(qū)塊每天的系統(tǒng)。污水處理量為1.3X10*~1.5X10* m',污暖氣進(jìn)水熱水源進(jìn)水水溫度在52 C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2X10* m'的污水處理站時(shí)，應(yīng)用了熱泵技術(shù)，對(duì)污水.房處理站進(jìn)行保溫試驗(yàn)。經(jīng)過2年的運(yùn)行，熱泵機(jī)組制熱性能穩(wěn)定可靠，達(dá)到了油田余熱曖氣出水.熱水源出水再利用的效果。熱泵機(jī)組關(guān)鍵詞:污水熱能;熱泵技術(shù);熱效團(tuán)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)開采過程中會(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- -般在52 C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。在新疆油田九~九s區(qū)塊，每天溫，供熱壓力為0.4 MPa，供熱量為1.3 t/h.從原油污水處理量為1.3X10*~1.5X10* m3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)觀的。以處理后的污水為熱泵水源，對(duì)油田余熱資和殼管換熱器的電功率為75kW,循環(huán)系統(tǒng)配套使源進(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)算及效果分析用7.5 kW的循環(huán)泵。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)在線監(jiān)測(cè)。冷凝器熱水源換熱進(jìn)水溫度為52.8 C，出水溫度為47.7 C;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 C，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 C,水的比熱容為4.187 kJ/ (kg* "C)。利用熱泵技術(shù)，通過少量的電能輸入，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= 1 000XcX△t= 1 000X4.187X5.1括熱水源系統(tǒng)、熱水源熱泵機(jī)組系統(tǒng)和室內(nèi)散熱=2 1357.7kJ = 5.93 kW地區(qū)已有多項(xiàng)辦公樓、賓館、小區(qū)住宅等工程相繼6結(jié)語使用該項(xiàng)技術(shù)，均取得了滿意的運(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4年多的運(yùn)[1]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，深得用戶的好[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，同京:化學(xué)工業(yè)出版杜.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“開發(fā)能源與節(jié)約能源并重”是國(guó)策，節(jié)約能社.1993.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?？諝庹{(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。在能源越來越緊缺、對(duì)環(huán)境保護(hù)要求日益提高中國(guó)煤化工的今天，水源熱泵空調(diào)技術(shù)以其節(jié)能、環(huán)保、利用CNMH G低品位能等優(yōu)點(diǎn)具有廣泛的推廣價(jià)值.至今，濮陽油氣田地面工程第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(1 t)中的熱量為表1熱泵的年運(yùn)行費(fèi)用Q≈1 000XcXOt= 1 000X4.187 X5.5頁目數(shù)量成本費(fèi)/萬元=23028.5kJ=6.4kW電費(fèi)0.44元/kW.h 1 臺(tái)熱泵和1臺(tái)循環(huán)泵1折舊費(fèi)采暖系統(tǒng)水流量為46 m*/h,則每小時(shí)末端采維修費(fèi)初期投資X11.8%2. 358暖系統(tǒng)熱水提取的熱量為294.4 kW?？傆?jì)22. 058熱泵機(jī)組末端循環(huán)進(jìn)、出水溫度差一直保持在.3應(yīng)用熱泵技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)5 C以上,每小時(shí)耗電量和制熱量比為1 : 3.9,通常在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 C左右,符合比，具有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn):采曖系統(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106 W,(2)由于稠油處理后的污水量在1.3X 10*~根據(jù)房間采暖負(fù)荷設(shè)計(jì)耗熱量,再根據(jù)溫度要求安.1.5X10' m'/d,溫度較高，回用鍋爐的溫度-般裝散熱裝置量。在45 C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)過濾器供排應(yīng)用，無疑是對(duì)油田余熱資源的再利用。至軟化水站母管線上裝分支線水量供熱泵來換熱，(3)熱泵機(jī)組運(yùn)行中，無任何污染排放物，具壓力為0. 35 MPa,每小時(shí)的流量為100 m* ,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2 400 m2 ,污水處理站每天的處理量為1.3中千、濕度能保持相對(duì)的平衡，利于員工的健康。X10* m'.經(jīng)計(jì)算和測(cè)試，總水量溫度下降1 C左4污水源熱泵應(yīng)用前景右,對(duì)于回用油田鍋爐無影響。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1.3 m/h.蒸汽的價(jià)格為80元/m2，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)在稠油油田開采過程中，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126 d.全部回用油田注汽鍋爐，只有- -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F = 1.3 m*/hX24 h/dX 80元/m*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一個(gè)保溫期的運(yùn)行費(fèi)用為及稠油油田余熱利用的目的。126 dX2 496元/d= 31.449 6X10*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。Fr = 2X0.85X82.5X24X 30X0.54+0.85X5結(jié)語82.5X24X96X0.54 = 14. 1776(萬元)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)，利一個(gè)保溫期可節(jié)約成本17. 272萬元。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)稠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50 000 h以上,每年的采費(fèi)，通過應(yīng)用熱泵技術(shù)可以使得這部分熱能得到回暖期為126 d計(jì)算,折舊為15a,初期總投資131萬收利中國(guó)煤化工。元。熱泵的年運(yùn)行費(fèi)用見表1。YHCN M H G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)于巧水凹用鍋爐的溫度個(gè)會(huì)造成大的影響。資比較大,系統(tǒng)工藝沒有優(yōu)化,部分設(shè)備、工藝設(shè)計(jì)(欄目主持楊軍)