热泵供热工程节能效果分析

2013-01-25王海涛赵燊大庆油田装备制造集团

石油石化节能 2013年9期

王海涛赵燊（大庆油田装备制造集团）

由于近年燃油价格大幅提高，造成供热成本居高不下，加大了以燃油锅炉房为主供热企业的经营负担，大庆油田通过建设一批以热电联产集中供热及区域性大型燃煤锅炉房集中供热工程替代已建燃油锅炉房供热，供热成本已大幅降低，但仍有部分分散燃油锅炉房无法通过燃油改燃煤集中供热方式来降低供热成本。利用热泵供热技术可以充分利用油田含油污水低位热源来满足冬季采暖用热需求，能够大幅度节约能源。

分散供热既浪费能源又污染环境的缺点已逐渐被人们所认识，利用热泵技术供热可以有效地提高能源利用效率，减少污染物排放，改善采暖季大气环境，保护环境，是建设环境友好城市，提高城市化水平的需要。大庆地区属亚寒带大陆性气候，冬季漫长，采暖期183 d，利用热泵技术采用含油污水低温位热源供热，可降低企业供热成本，有效保护周围环境，节约能源，替代油田油气的消耗量，是确保油田持续稳产的有效举措之一，项目的实施是十分必要的。

1 项目简介

根据《大庆油田地热资源综合利用专项规划》，将大庆油田装备制造集团力神泵业有限公司现有燃油锅炉房供热改为利用注水站的油田回注水采用热泵技术供热。根据原锅炉房供热负荷及运行参数，选用4台2765 kW高温热泵机组，供水温度确定为75℃，冬季最冷季节4台热泵机组全部运行。新建热泵房供热站没有新增废水排放，注水站来的含油污水经热泵机组提取热量后仍返回注水站，减少烟气排放量3800×104m3/a。

本项目实施范围包括热泵供热站、热源与热泵房间的污水管网、污水增压泵房站。制定新建热泵站供热方案；落实新建热泵站的热源、供电等各项建站条件；确定热泵机组型号；提出其它辅助配套系统的技术方案；进行供热系统的投资估算和经济评价。

2 热泵房平面布置

热泵房布置在力神泵业有限公司现有燃油锅炉房内，拆除原锅炉房内4台热水锅炉及配套的鼓风机、烟风道和锅炉房烟囱，热泵机组布置在锅炉间内，风机间作为热泵机组的低压配电室，外附式变电站布置在拆除烟囱处。热泵供热系统的循环水泵及水处理设施等仍布置在水泵间内，配电仍为已建配电室提供。经现场勘察，原锅炉房循环水泵、水处理设备需更换，水罐、生水泵补水泵等设备利旧。由于热泵机组运行噪音较大，锅炉房控制室需扩建，加隔音门窗。

3 工艺流程

热泵供热系统低位热源为注水站内的含油污水，引自污水站内35℃左右的含油污水经污水泵升压后，分别进入热泵机组蒸发器，释放热能后，温度降至20℃左右再返回到注水站回注。

采暖循环水系统为密闭机械循环系统，系统采暖回水回至回水缸，经除污器后进入循环水泵加压进入热泵机组加热至75℃，由分水缸分配至各用户。系统失水由补水泵补充，补水泵设调频控制，回水压力控制在0.2MPa。

外来生水计量后进入生水箱储存，经生水泵加压后进入全自动软化水装置（20 t/h），软化水出水硬度≤0.6mmol/L，生产的软化水进入软水箱储存，由补水泵补入循环水系统。利用含油污水热泵供热采暖原理流程图见图1。

4 节能效果对比分析

项目实施过程中采取的节能措施主要包括：合理利用能源，采用热泵技术充分利用低温回注水资源供热；选用工质参数较高、容量较大的高温热泵机组，提高热泵机组供热COP值；所有变压器均选用低损耗节能型电力变压器；增压泵房建筑时选用经济合理、保温性能好的围护材料如加气混凝土砌块，建筑外窗采用中空玻璃塑钢窗，以降低能耗指标；从污水站来的含油污水管道采用保温性能好的聚氨脂泡沫保温管道。

热泵供热站与锅炉房供热一个采暖期的水、电等各项消耗指标对比见表1。