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【摘要】近年来热泵技术越来越多的被用于工业、农业和社会中的各个领域。大港油田第六采油厂于2011年11月采用直燃型吸收式热泵技术为孔大站系统来液、掺水,外输原油和采暖等工艺加热。运行一年来,节能与加热效果显著。
【关键词】余热回收 直燃型吸 收式热泵 油田污水 安全
1 概述
热泵技术越来越多的已被用于工业、农业和社会中的各个领域,作为集体制冷采暖,工业外排污水余热回收等的工艺方法,以其高效的换热效率、超高的安全系数,简单的操作和较高的自动化控制被众多用户所青睐。热泵技术在大港油田被用于工业生产(不仅采暖)是国内第一家。作者系热泵生产一线员工,参与热泵投产与运行。本文可为同行在工艺规划或生产运行时等起一个借鉴参考作用。
大港油田第六采油厂于2009年9月规划采用直燃型吸收式热泵技术为孔大站系统来液(高含水原油)、掺水,南部来油、外输原油和日常采暖等工艺加热。2011年11月正式投产运行,使用油田伴生气(孔店油田日产气8000方左右)作为驱动源,提取外排污水(日外排45-50℃污水4500方左右)中所蕴含的余热作为热源。运行一年来,节能与加热效果显著。
2 应用效果分析
本文将重点从工艺、安全、节能、和环保四个方面讲解热泵技术在大港油田第六采油厂孔大站的实际应用效果。
2.1 工艺
大港油田第六采油厂孔大站位处河北黄骅西北方向20公里处,站内设有原油计量、脱水、加热炉、外输、注水、污水处理和消防等多个岗位。日常工作一是负责孔店油田地区原油、和污水处理等工作;二是负责南部采油厂来油处理及外输等,起“南油北调”桥梁的作用。
孔店油田因已到开发后期,含水较高。原油具有易凝高粘的特性(45 ℃粘度2000mPa·s左右)在热泵投入使用之前,孔大站使用6台转杯式油气混烧炉,总功率16000KW,分别是:枣园炉、脱水炉、系统炉、外输炉、掺水炉和采暖炉。其中系统炉、枣园炉、外输炉和脱水炉通过燃烧原油或者伴生气负责采用直接式传热方式给原油加热。
新工艺使用直燃型吸收式3000KW热泵两台,日耗天然气量8000m3,使用45-50℃的外排污水4500m3作为热量来源,外排污水通過板式换热器(简称板换)将热量存储在了板换之中,中介水以相反方向通过板换时,带走热量,进入热泵将热量a(假设热量值大小为a,以下同理)留在了热泵之中,热泵通过燃烧天然气获取热量b,此时热泵将热量a与热量b集中起来给系统热媒水进行加热,获得高温热媒水,然后系统利用高温热媒水给需要加热介质在换热列管中进行水浴加热,提升需加热介质温度。工艺走向示意图如下图所示。理论情况计算热泵工艺可取的效果,见表1。热泵工艺实际实际取得效果,见表2。事实证明热泵技术在孔大站实际生产中所起到的作用是非常明显的。