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应用污水源热泵技术在新疆油田站场供暖的适用性分析

文档作者：缪兴冲。王欣如。尹娜。张金琛文档来源：新疆石油勘察设计研究院(有限公司)		点击数：	更新时间： 2024年06月15日
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节能
ENERGY CONSERVATION
2011年第1 1，12期
(总第351期)
应用污水源热泵技术在新疆油田站场
供暖的适用性分析
缪兴冲。王欣如。尹娜。张金琛
(新疆石油勘察设计研究院(有限公司)，新疆克拉玛依834000)
摘要：新疆油田集中处理站地处沙漠、戈壁腹地，冬季寒冷，附近无依托热源，通常采用常压燃气锅炉
供热，能耗高。处理站内污水温度从40一80℃不等，水量稳定，蕴含大量的低位热能。本文从经济角
度、节能角度分析了热泵技术进行冬季采暖的可行性，认为热泵技术节能，但经济性较差。
关键词：集中处理站场；热泵；经济；节能
中图分类号：TU831文献标识码：B文章编号：1004—7948(2011)11—0132—02
doi：103969／j．issn．1004—7948．2011．11．034
1新疆油田处理站供热现状
新疆油田地处新疆准噶尔盆地，其集中处理站
通常地处沙漠戈壁腹地，冬季寒冷，采暖季长达6
个月。集中处理站内包含有原油处理系统及污水
处理系统，采暖面积5000—10000m2，建筑以工业
生产厂房为主，冬季采暖热负荷800—1500kW。
集中处理站附近无可用热源，站内采暖热源通常采
用常压热水锅炉或生产用蒸汽(0．3—0．6MPa)，能
耗较高。由于蒸汽采暖舒适度低，需要将蒸汽采暖
改为热水采暖。
集中处理站热水采暖锅炉燃料为天然气，每年
消耗天然气约500×104m3，消耗了大量优质一次
能源。为了响应国家节能减排的号召，新疆油田公
司正在进行集中处理站冬季采暖节能改造的探索。
2热泵技术在新疆油田处理站的应用优势条件
热泵按照低温热源不同分为空气源热泵、水源
热泵、地源热泵等。水源热泵以海水、河水、湖水及
生活生产废水作为低温热源，由于水的温度变化较
小，水源热泵的性能通常比空气源热泵性能稳定。
目前以污水为热源的热泵系统已经在实际工程中
采用。常用的热泵主要有机械压缩式热泵和溴化
锂吸收式热泵。
新疆油田在原油生产过程中的采出液含水率
约80％一90％，采出液经过油水分离后原油进入
外输系统，分离出的含油污水进入污水处理系统进
行净化除油处理，净化后的污水被注入地层。净化
污水温度通常在35～80℃，水量3000—
20000m3／d，水量稳定，净化水蕴含有较高的热能，
是热泵理想的低温热源。
结合新疆油田陆梁集中处理站供热系统改造
工程对热泵的经济陛、节能效果进行分析对比。陆
梁集中处理站冬季采暖面积8984．29m2，站区建筑
以生产性厂房为主，总采暖热负荷1338．21kW。
集中处理站内建有工业蒸汽锅炉房1座，生产
0．6MPa饱和蒸汽。站内建筑冬季采暖热源采用
0．6MPa蒸汽，通过换热器加热采暖回水，站区冬
季供热介质为75-600C低温热水。
陆梁作业区集中处理站日处理污水能力
4575m3，Et污水处理量稳定在3600m3以上，污水经
处理后温度稳定在35℃左右，处理后的污水回注地
下，造成大量的热能浪费。污水水质如表l所示。
表1 陆梁作业区污水水质指标表
项目数据
pH值
氯根含量／mg·L。1
钙含量／mg·L。
悬浮物／mg·L。1
水型
矿化度
3污水源热泵供暖方案
为响应国家的节能减排政策，陆梁油田委托新
∽～～刚9蕃铊盯I7一如引
万方数据
2011年第11，12期
(总第351期)
节能
ENERGY CONSERVATION —133一
疆石油勘察设计研究院(有限公司)撰写《陆梁油
田污水源余热利用工程可行性研究》，将热泵技术
应用到冬季采暖中。该院给出2个对比方案，方案
一采用了直燃型溴化锂吸收式热泵，方案二采用机
械压缩式热泵。
3．1方案一
该方案选用DG一32MHP直燃型溴化锂吸收
式热泵1台，制热能力1600kW，驱动能源为天然
气，COP值为1．63。吸收式热泵从净化污水中吸
收的热量Qd=1600／1．63 X 0．63=618．4kW，消耗
净化水量(按5。C温差提取热量)2568m3／d，净化
污水量满足热泵用水需求。
由于净化污水水质差，直接进入热泵容易引起
热泵内换热器结垢，严重影响热泵的安全运行。因
此该方案利用换热器将净化水中的热能传递给中
间水，中间水作为低温热源通过热泵将热能传递给
采暖回水。方案一流程框图如图1所示。
净化污水(30℃)厂—]中间水(25℃)
净化水增压泵一中间水循环泵
水一水换热器
采暖供水(65℃)
粟暖供水f75℃) 热水循环泵
吸收式热泵
图1方案一流程框图
3．2方案二
该方案选用LSBLGRG(I)一1580W超高温热
泵机组1台，单台制热能力1600kW，采用半封闭
螺杆压缩机驱动，机组COP值为4．0，热泵最高出
水温度75℃。在此工况下从净化污水中获取热量
为1200kW，取7℃温差，则日用污水量3538m3，已
建的污水处理系统满足热泵用水需求。方案二流
程框图如图2所示。
净化污水f37℃)r一]中间水(25℃)
净化水增压泵水：i面融器甲恻爪佣卟汞
采暖供水(65℃
采暖供水(75℃) 热水循环泵
械，K缩式热
图2方案二流程框图
4热泵技术的适应性分析
1)经济性分析。
采用吸收式热泵投资505．65万元，年运行成
本52．94万元；采用机械压缩式热泵投资671．83
万元，年运行费用110．32万元。方案一运行费用
比改造前略低，但投资较高；方案二运行成本比改
造前高，因此从经济角度出发，按照目前的价格，用
热泵技术对站场的供热系统改造在经济上并不可
行。改造前后运行费用对比如表2所示。
表2陆梁集中处理站供热系统
改造前后年运行费用对比表
项目现状方案一方案二
投资／万兀一505．65 671．83
从污水中获取热量／×106MJ 一4．9 15．87
耗电量／kWh 7．52×104 26．2 x104137．90×104
天然气／m3 43．2×104 24．6 x104 一
重堑童旦￡互亘!!：!! !!：丝!Q：丝
注：电费为0．8元'kWh；天然气价格为1．3：Tr_／m3；投资中包
含了配套的改造费用(电气改造、新建热泵间)。
经济上不可行主要有以下两个原因：
乱集中处理站供热以天然气为燃料，而天然
气价格1．3彤m3，燃料成本相对较低；采用热泵
技术后增加了用电设备，增加了用电成本。对不同
天然气价格下的运行成本测算如表3所示。从测
算结果看出，天然气价格在2．5衫m3以上时，压
缩式热泵才具有运行成本优势。
表3不同天然气价格下的运行成本测算表
b．热泵供热初投资大。与同功率的锅炉设
备、换热设备相比，热泵价格高出50％以上；热泵
还需配套中间换热设备，因此初投资较大。
2)节能分析。
将供热耗电量、耗天然气量折合成标准煤，陆
梁集中处理站能耗如表4所示。目前陆梁集中处
理站冬季供热能耗折合标准煤547．7t／a，采用吸收
式热泵折合标准煤386．6t／a，采用压缩式热泵折合
标准煤424．16t／a，因此，从节能角度出发，采用热
泵技术比传统采暖方式具有较大的节能优势。
万方数据
节能2011年第11，12期
一134一ENERGY CONSERVATION (总第351期)
ZGMl23中速磨煤机检修优化与改造实践研究
刘海龙，闫恺平，高敏
(天津大唐国际盘山发电有限责任公司，天津301907)
摘要：介绍天津大唐国际盘山发电有限责任公司磨煤机的检修优化的实践和研究。磨煤机的检修优
化首先是要基于点检定修的深入开展，通过点检定修确定合理且经济的检修周期；其次是通过采取先
进的工艺技术对设备进行改造，从而减少磨煤机大修时的检修工作量和备件消耗，达到检修优化。
关键词：磨煤机；优化；点检；改造
中图分类号：TK223．25文献标识码：B文章编号：1004—7948(2011)11—0134—04
doi：103969／j．issn．1004—7948．2011．11．035
1设备简介
天津大唐国际盘山发电有限责任公司(以下
简称盘电公司)采用北京电力设备厂生产的
ZGMl23型中速辊式磨煤机，每台机组配置6台磨
煤机。磨盘上的3个磨辊是在磨盘和磨辊间煤粉
摩擦阻力带动下绕自身轴线自转。3个磨辊分别
布置在间隔1200的位置上，碾磨由中央落煤管落
到磨盘中的原煤。经碾磨的煤粉从磨盘上切向甩
出，被一次风带至磨煤机顶部的分离器。经分离合
格的煤粉连同干燥介质形成风粉混合物经煤粉管
道输送至燃烧器进入炉膛进行燃烧，不合格的煤粉
返回磨煤机再次研磨。保证磨辊碾磨煤粉的碾磨力
来自上部24个压缩弹簧，压缩弹簧的压力和压力调
节来自外部的加载装置。磨煤机内部结构如图l所
示。
表4陆梁集中处理站能耗表
注：热电厂发电效率按40％计。
5结论
1)热泵技术充分利用了低位热能，节省了不
可再生能源，采用吸收式热泵节能30％，采用压缩
式热泵节能22．5％，热泵技术节能效果明显。
2)由于集中处理站燃料成本较低，而用电费
用相对较高，热泵设备价格较高，在经济上热泵技
术并不可行，阻碍了热泵技术的推广应用。但随着
天然气价格与国际接轨、燃料成本的的升高，热泵
技术的优势将会逐渐显现。
参考文献
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作者简介：缪兴冲(1979一)，男，山东广饶人，大学，工程
师，从事热工、暖通设计工作。

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