“空气源热泵,既能代替空调让值班房冬暖夏凉,保证一线石油工人良好的工作环境,又能节约成本,实现效益,可谓是一举多得。”
11月8日,新疆油田公司工程技术研究院宋佳介绍了今年的两个课题——《准东吉祥作业区掺水系统空气源热泵加热改造》和《重油三区调度室蒸汽采暖改造》中空气能资源利用工程的试验情况。
空气源热泵
给掺水提温
准东油田吉祥作业区采用回掺热水集输工艺,掺水干线沿程温降、压降大,造成距离联合站最远的3个掺水端点掺水温度不满足实际生产需求,部分单井无法保证正常采油生产。
解决吉祥作业区掺水系统问题,若采用联合站掺水集中提温方式,通过软件数值模拟分析掺水出站温度需从现在的60℃提升至77℃,掺水出站温度的提升一方面能耗将大幅增加,另一方面会加剧掺水加热炉及掺水管线的结垢问题。
为保证吉祥作业区掺水系统的正常运行,同时考虑改造的经济性、节能性,通过方案对比论证,工程院研究人员提出采用掺水端点单点提温技术思路,利用空气源热泵加热技术对3个掺水端点的掺水进行提温。
空气源热泵技术利用无处不在的空气能,可实现消耗1份电能,吸收3份空气中的热能,最终得到4份热能的效果。相比常规的天然气、电能、燃煤锅炉、太阳能加热方式,其具有单位加热成本更低、节能、环保、安全等优势。
围绕这一技术思路,工程院相关技术人员对准东吉祥作业区掺水系统改造方案进行了详细的设计,经过多次现场调研、全系统数值模拟分析计算,完成了3个掺水加热系统相关工艺计算、流程设计、设备选型、现场安装及布局、控制系统及现场监测系统设计等工作,编制了详细实施方案。由于3个掺水端点掺水问题的解决,通过数值模拟分析结果,准东吉祥作业区系统改造后可将联合站掺水出站温度降低5℃,与联合站集中提温方式相比,年可实现节约天然气180余万立方米,节能效益207万元。
“空气能”
让值班房冬暖夏凉
准东吉祥作业区的空气源热泵技术是针对掺水系统的工艺参数改造的,而重油三区却是针对值班房环境改造的。
重油三区调度室目前采暖面积300余平方米,由于站区距离采油区较远,周边无采暖余热资源。目前采用蒸汽采暖工艺,存在能耗高、安全隐患大等问题。为保证站区采暖的经济、节能性,工程院安全环保节能技术研究中心对重油三区调度室采暖工艺改造实施方案进行了设计。
考虑空气源热泵技术在冬季严寒季节应用整体制热系数较低,为保证冬季站区采暖温度,同时兼顾低温空气源热泵机组即可制热也可制冷的独特优势,创新提出了采用太阳能空气集热与空气源热泵组合利用技术对站区进行工艺改造(国内尚未应用该组合技术),实现冬季采暖、夏季集中制冷功能。
系统设计采用太阳能空气集热器与空气源热泵机组相组合的模式,冬季利用太阳能空气集热器将环境空气加热后进入热泵机组,提高机组进风温度,提升热泵机组性能。夏季利用空气源热泵机组集中供冷,替代各房间在用空调系统,更加节能、经济。重油三区调度室采暖系统改造后,预计年可节约蒸汽1800吨,节约采暖成本13万元。
油田公司质量设备节能处曲江涛副处长在《新疆油田空气源热泵技术改造实施方案》审查会上评价道:“空气源热泵技术在新疆油田的推广应用,实现了油田新能源利用技术的新突破,利用空气能进行加热,具有节能、环保的独特优势,在油田生产中具有较好的应用前景。各单位需配合做好项目的实施和后评价工作,为技术的推广应用奠定更好的基础。”
据了解,目前空气源热泵技术试验方案已通过油田公司审查,正在积极筹备设备招标和组织现场实施。
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