FPSO燃气轮机烟气余热利用--BZ28-1友谊号11.2.6技巧.doc

FPSO燃气轮机烟气余热利用 祁高升1庄建民2 王阳2 （中海石油天津有限公司渤南作业区BZ28-1油矿） 摘 要：中海油渤南作业区渤海友谊号FPSO，现有两台透平高温烟气直接排放到大气，本着节能降耗，实现余热能源充分利用原则，油田提出了余热回收的思路，经过多方分析研究，通过工艺流程设计优化、高温尾气热能分析计算，解决了余热系统与原系统兼容性问题，以增加一套余热回收装置，实现了余热回收提高了热能利用率，减少了温室气体的排放，节约了天然气资源，实现了1台热介质锅炉处于备用状态，解决友谊号热源不足问题。通过本次改造，既满足了生产工艺的各项需求，又做到了投资小，实现了经济效益的最大化。为具有类似条件的设施，提供了良好借鉴。 关键词： 透平燃气轮机 余热回收 热管 节能减排 1 综述 余热是指受历史、技术、理念等因素的局限性，在已投运的工业企业耗能装置中，原始设计未被合理利用的显热和潜热。它包括高温废气余热、冷却介质余热、废汽废水余热、高温产品和炉渣余热、化学反应余热、可燃废气废液和废料余热等。根据调查，各行业的余热总资源约占其燃料消耗总量的17%~67%，可回收利用的余热资源约为余热总资源的60%。 KW FULL 2500 FULL 2500 FULL 2500 净输出功率 KW 3093 2500 2899 2500 2535 2500 燃料气流量 Kcal/sec IT 2893.73 2528.67 2762.02 2529.78 2554.25 2541.37 热比率 Kcal/KW-hr 3368 3641 3430 3643 3627 3660 热效率 % 25.526 23.631 25.072 23.604 23.707 23.469 排气量 KG/Hr 65653 65522 63371 63285 58472 58464 排气温度 deg C 444 385 452 410 464 460 表2 热平衡计算 序号 名称 符号 单位 公式及计算 数值 　 入炉烟气量 　 Kg/h 给定426℃ 59875 　 烟气比重 ρ Kg/Nm3 　 1.312395 1 入炉烟气量 Vy Nm3/h 给定426℃ 45623 　 烟气比热 C KJ/Nm3*℃ 　 1.3736838 2 入炉烟气温度 t ℃ 给定 426 3 入炉烟焓 I KJ/Nm3 c*t 585.19 4 总烟热量 Q KJ/h I*Vy 5 排烟温度 t ℃ 先假设，后校核 245 6 排烟焓 I KJ/Nm3 c*t 337 7 总排烟热量 Q KJ/h I”*Vy 8 排烟热损失 q2 % Q/Q*100 58 9 散热损失 q5 % 选取 2.1 10 散热量 Qs KJ/h q5*Q 560656 11 锅炉热效率 η % 100-q2-q5 40.388 12 保热系数 φ 　 1-q5/(q5+η) 0.95 13 锅炉有效吸热量 Q1 KJ/h Q-Q-Qs 　 　 KW/h 　 2995.23 14 导热油平均流量 G m3/h 给定 210 15 导热油进口温度 tn ℃ 给定 85 16 导热油平均比热 C KJ/Kg*K 以道生RP导热油设计100℃ 1.858 17 导热油平均比容 ρ Kg/m3 以道生RP导热油设计100℃ 973 18 余热锅炉出口温度 tn ℃ tn+Q/C/ρ/G 113.402 经过多次核算，应该选择一套3000KW余热回收炉能够充分利用余热，满足生产要求，比较了目前中国同类设备的生产加工能力，并对产品在其他装置上的使用业绩进行了考察，最终确定采用森展企业有限公司制造的QC3000型余热锅炉，此锅炉具有余热利用率高，造价低，工程量小，重量小等优点。 5.2 热介质循环泵选型 5.2.1热介质循环泵选型 流量计算： 根据测量数据，导热油容积为115300 , 取计算结果值1.1倍，流量Q为210。 泵的扬程： =23.65 取泵的扬程1.2H= 28m。 式中: Pvd--泵排除侧到回油总管的压力Pa (根据图4按B点压力) Pvs--泵入口侧接入回油总管点的压力（按B点压力导出） --泵的出口最高液面高度m；--泵的几何安装高度m --泵出口侧的管线阻力（泵的出口管阻力+新余热炉阻力）--泵进口侧管线阻力 --回油总管线计算流速m/s；--原油加热器回油管线的流速 3、管路压降计算 △P= 式中:--摩擦因子（查表）；ρ--输送温度下介质的密度；--导热油相对密度 --导热油液体流速 ；--管长；d--管径 4、泵的必须汽蚀余量 其有效