油田污水余熱利用技術(shù)

　　在以燃料為主要能源的工業(yè)和生活用能方面，熱能利用是基礎(chǔ)技術(shù)，而相對于熱能利用的節(jié)能技術(shù)來說，油田污水的熱泵余熱回收技術(shù)有著運(yùn)行穩(wěn)定、操作簡單、有顯著的節(jié)能效果等優(yōu)點(diǎn)，是節(jié)能減排的重要實(shí)施方向和實(shí)施內(nèi)容。

　　1、油田污水余熱利用的背景和原理

　　1.1 資源分析

　　熱能利用方面的余熱回收問題，簡單來說就是在已經(jīng)投入使用的工廠耗能設(shè)備中，經(jīng)設(shè)計(jì)尚未得到有效利用的熱量，其主要包括：爐渣殘留熱量、化學(xué)反應(yīng)殘留熱量、高溫產(chǎn)品、冷卻物質(zhì)余熱等。而余熱則占總?cè)剂舷牧康?6%～68%，其中，能夠回收利用的余熱能量占總余熱的6/10左右。這也就說明只要在已有的熱能資源中可以充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢讓余熱得到回收，就能讓生活和生產(chǎn)方面能夠開源節(jié)流。而油田污水余熱回收就是因?yàn)橛吞镩_采的中后期產(chǎn)出的污水量大而且溫度較高，余熱量大，不過由于所產(chǎn)生的污水往往都是先經(jīng)過降溫處理，然后回灌，使得其中大部分余熱資源未被有效利用。

　　1.2 熱泵原理

　　由于油田污水后期處理會(huì)浪費(fèi)很多寶貴的熱能資源，所以會(huì)運(yùn)用到污水熱泵技術(shù)。污水熱泵是水源熱泵的一種。而水源熱泵的優(yōu)點(diǎn)是就是熱容量大、設(shè)備傳熱性好。熱泵技術(shù)采用“逆卡諾原理”，通過少量的高位電能輸入，提取到周圍環(huán)境中沒有用途的熱能資源，讓其溫度升高，是實(shí)現(xiàn)低位熱能向高位熱能轉(zhuǎn)移的一種技術(shù)，而且這種污水熱泵的運(yùn)行狀況穩(wěn)定，處理后的污水是一種優(yōu)良的低溫余熱源。雖然說這種節(jié)能技術(shù)不能夠讓資源全部被利用，但是還是具有很好的利用價(jià)值。

　　2、污水余熱利用的關(guān)鍵技術(shù)――熱泵技術(shù)

　　2.1 裝置組成

　　整個(gè)油田污水余熱回收裝置主要有原油換熱器、污水熱泵機(jī)組，而作為關(guān)鍵技術(shù)的熱泵技術(shù)機(jī)組主要由壓縮機(jī)、蒸發(fā)機(jī)、冷凝機(jī)、干燥過濾機(jī)等部件機(jī)組組成。

　　2.2 污水熱泵技術(shù)工作的形勢

　　污水熱泵在形式上有直接和間接兩種方式：直接式，即污水能夠把熱泵及其蒸發(fā)器直接安設(shè)在污水池上，利用制冷劑吸收污水內(nèi)的熱量，然后把熱量轉(zhuǎn)移至清水;間接式，即在污水熱泵的低位熱源環(huán)路和熱量抽取環(huán)路二者間有設(shè)置中間換熱器，利用換熱器在污水池內(nèi)吸收其中蘊(yùn)含的熱量，或是通過油田內(nèi)原油充當(dāng)運(yùn)行能源，利用直燃式熱泵技術(shù)，對污水內(nèi)的熱量進(jìn)行收集提取，然后轉(zhuǎn)移熱量制成溫?zé)崴?，以此作為外輸原油制熱器與油管管道加熱的熱量來源，此外，也可以用作采油工作區(qū)的日常生活供暖等。

　　3、污水余熱利用技術(shù)的技術(shù)難點(diǎn)與突破

　　3.1 對于換熱器的應(yīng)用

　　解決污水換熱問題的關(guān)鍵就是對換熱器的運(yùn)用，目前油田內(nèi)使用較多的便是管殼式換熱器，此類型換熱器具有重量大、體積大、清洗難度大等劣勢，甚至不能充分的低溫注水。應(yīng)采用寬通道人字形板式的換熱器，這種換熱器的優(yōu)點(diǎn)是解決了因壓力高問題而產(chǎn)生的換熱器質(zhì)量問題，也解決了雜質(zhì)的堆積，提高了耐腐蝕性和利用效率。

　　3.2 對于熱泵的應(yīng)用

　　選擇合適的熱泵技術(shù)可以讓污水余熱利用項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性和可靠性增強(qiáng)，運(yùn)用離心式和螺旋式結(jié)合的熱泵方案可以避免負(fù)荷過剩、降低資金投入，因?yàn)檫@種方案可以同時(shí)具備儲(chǔ)能、加熱水和原油等優(yōu)點(diǎn)，節(jié)能效果明顯。

　　3.3 對于水蓄能的應(yīng)用

　　經(jīng)分析計(jì)算得知，蓄能水罐加熱功率為1922.5kW，容積1637.8m3。選擇2000m3水罐兩座，使用聚乙烯泡沫塑料來進(jìn)行保溫，對于已經(jīng)加熱的水和原油來說，蓄能罐不僅可以儲(chǔ)存熱能，還可以持續(xù)加熱，保持溫度和水輸出的穩(wěn)定，合理運(yùn)用高質(zhì)量的蓄能罐可以提高整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

　　4、結(jié)語

　　油田污水余熱利用技術(shù)可以有效的回收原油中的熱能，有明顯的節(jié)能作用，對經(jīng)濟(jì)效益和發(fā)展來說，與燃燒天然氣和鍋爐相比，節(jié)省了空間、減少了工序、降低了費(fèi)用。對于環(huán)境保護(hù)來說，減少了有毒氣體的排放、減少了廢料廢水的產(chǎn)生，對節(jié)能減排方面有著重要的作用和意義。在面臨日益嚴(yán)重的環(huán)境問題下解決原油行業(yè)帶來的高消耗和高污染的問題，對實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)資源節(jié)約建設(shè)現(xiàn)代化油田有著重要的影響意義。當(dāng)然，在節(jié)能技術(shù)落實(shí)的今天，我們個(gè)人也應(yīng)該為自己的家園貢獻(xiàn)一片綠色，企業(yè)和國家也應(yīng)該更加注重節(jié)能減排的技術(shù)，讓我們的世界更美好。(來源：大慶油田第五采油廠)