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热泵技术:最大限度的利用余热

      随着能源供需矛盾日益加剧,企业如何高效地使用能源、液下泵回收各种余热从而节能降耗,已成为迫切需要解决的问题。高温水源热泵就是近期发展起来的解决石油化工行业能源和环境问题的有效技术。目前该技术已在欧美国家的石油化工行业大量应用。


    热泵是以消耗一部分高质能(机械能、电能等)或高温位能为代价,通过热力循环,把热能由低温物体转移到高温物体的能量利用系统。高温水源热泵是高温热泵的一类,它利用各种工业废水中的余热来制取70~90℃热水,可以直接用于供暖和普通工业加热。

    在石化行业中,原油集输系统是油田的基本产能系统,深井泵该系统的能耗较高。典型的原油技术系统在将原油从地层取出到处理成合格原油的生产过程中,既需要消耗热能,又要消耗动力,其中热能主要来源于油田自产的天然气。以往降低热损失和提高加热炉效率一直是节约油田热能消耗的主要方法,而余热回收技术的应用则是一个薄弱环节。

    目前我国很多油田已属于中后期开采,采出原油中的含水量巨大。产出液中70%的水与30%的原油一样,要通过泵加压、加热炉加热从井口输送到联合站进行油水分离,分离出的污水温度在40~60℃之间。以胜利油田为例,目前其采油污水站52个,外排污水量72万立方米/天,污水水温在50~70℃。其中水温在60℃以上的水站有14个,外排水量约26万立方米/天,是一笔很可观的可利用的热能财富。

    如果利用高温热泵从中提取5℃的热量进行回收,则可回收的能量为73000kW。考虑到热泵输出端的热量,可达10万kW左右,相当于10t/h原油全部燃潜水泵烧的热值,即每年87600吨原油的产能。如果利用热泵将含油污水温度下降20℃,达到30℃排放,则每年可以节约原油35万吨,相当于胜利油田1%的原油产量。可见,高温水源热泵的应用将使油田和石化行业的余热资源得到最大限度的利用,创造出几十亿元甚至上百亿的经济价值,开创出一条节能降耗的新途径。

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