污水源热泵替代原油加热炉的研究

1、 98可再生能骤图1为洼一联合站原油处理工艺流程。此站年设计处理能力为150万t.目前实际处理量约为30万t。每天从各个油井内打出含水85%的油水混合物4500m。/d,经管路收集输送到洼一联合站进行处理。油水混合物首先由1675万l【J/h的混输加热炉预热到61:然后进入到835万kJ/h的脱水加热炉进行脱水,温度提升到80;再进入到油水分离器进行油水分离,每天分离温度为52cC的污水3500m3;每天分离出温度为70的原油800m3,进入835万l【J/h的外输加热炉,被加热到95进行稀释,然后进入外输管线。洼一联合站整个工艺流程的热负荷约为4186.8万kJ/h.每年消耗天然气500万m

2、3左右。2改造方案2004年。辽河油田的年产气量约为5000万m,洼一联合站的年耗气量占整个油田产气量的10%左右.天然气的高消耗大大地影响了辽河油田系统的经济效益。利用高温水源热泵从油田污水中回收热量,制取高达95左右的高温热水来满足工艺的要求,可节省大量的天然气。对原有混输加热炉进行替代改造方案的提出是基于下列条件:混输加热炉在整个加热流程中热量需求最大,约为整个负荷的一半左右;混输加热炉的油水混合物的进出口温度在热泵所能提供的温度范围之内;经测算,从油水分离器出来的污水蕴含的热量能够满足混输加热炉的负荷要求。改造后的工艺流程见图2。4500m3/d3500m3/d图2改造方案工艺流程图F

3、ig.2The schematic chaIt of the alteration pDoject首先用从油水分离器出来的污水对油水混合物进行预热,然后采用热泵技术提取污水中的热量来对预热后的油水混合物进行加热。经编程优化分析得出具体设计参数如下:首先用换热器将42的油水混合物(含水85%预热到48,污水温度由52降低到44.89,然后用热泵将48的油水混合物(含水85%加热到.6l。改造方案以年运行费用与初投资之和最小为原则(图3。油水混合物IlI换热器提升到的瀣赝,图3换热器+热泵方案优化曲线图Fig.3711le optimizing graph of exchanger and hea

4、t pump3方案对比分析先用换热器预热,然后用热泵直接加热的改造方案与混输加热炉加热的原有方案的初投资、年运行费用和一次能源消耗比较,见表l、表2和表3。表1初投资比较表7I曲lel CompaI丑tive1ist of first cost初投资,万元设备磊醛瀑鬲爵磊表2年运行费用比较表Ta悦e2Colparative list of叩emting expenseper year注:天然气价格1.05元,m3;热值35587.8m3;电价O.46元,kWh。表3年一次能源消耗比较表Table3Compamtive list of plimary energy consumptionpery

5、ear注:热泵机组c0P为4.6;发电效率为38%;加热炉燃烧效率为o 80%。 污水源热泵替代原油加热炉的研究作者:毕海洋, 端木琳, 朱颖心, BI Hai-yang, DUANMU Lin, ZHU Ying-xin作者单位:毕海洋,端木琳,BI Hai-yang,DUANMU Lin(大连理工大学,土木水利学院,辽宁,大连,116024 , 朱颖心,ZHU Ying-xin(清华大学,建筑科学系,北京,100083刊名: 可再生能源英文刊名:RENEWABLE ENERGY RESOURCES年,卷(期:2007,25(2被引用次数:2次参考文献(5条1.吴荣华;孙德兴;马广兴城市原生污水冷热源水参数特性与应用方法评价期刊论文-可再生能源 2005(052.尹军;陈雷;王鹤立城市污水的资源再生及热能回收利用 20033.YOSHII T Technology for utilizing unused low temperature difference energy 2001(084.杨善让;徐志明;孙灵芳换热设备污垢与对策 20045.章熙民;任泽霈;梅飞鸣传热学 1993本文读者也读过(