华北油田维温换热技术的研究.docx

华北油田维温换热技术的研究 陈勇1,2王昶1张相龙1 (1.天津科技大学海洋科学与工程学院，天津300000； 2.华北油田公司，河北任 丘 062552) 中图分类号：TE8 文献标识码：A 文章编号：1033-2738 (2012) 06-0324-02 摘要：木文对华北油田维温换热技术进行了分析，利用地热水代替燃油热水炉对 维温水进行加热升温，实现了地热水的有效利用，节省燃油，达到了节能的目标。 对相关工艺参数进行了计算，并根据地热水性质及工艺要求，对换热方式和换热 器进行了选择。 关键词：维温换热；节能；地热能 引言 地热能是一种综合性的有用矿产。作为一种新能源，它具有分布广、洁 净、可肓接利用等优点［1］。地热能的开发利用有悠久的历史，早在几千年前， 人类就利用热泉治病和洗浴。随着人类社会的不断发展，地热能开发利用的范围 越来越广，已受到世界各国的普遍重视。尤其是七十年代以后，人口增长、世界 性能源短缺、燃料价格不断上涨以及矿物能源消耗对环境的危害，使得人类更加 重视开发利用地热能［2-3］o到目前为止，全世界已有83个国家在进行这方面的 工作，其中50多个国家具有相当的开发规模。我国地处世界两大地热带，东南 沿海属环太平洋地热带，包括海南岛、台湾、广西、广东、福建、浙江、山东、 河北、天津、辽宁等地的地热以及位于地中海、喜马拉雅地热带的西南滇藏地热 田。因此，地热在我国是一种大有希望的潜在能源，具有广阔前景［4-5］o 华北油出地热资源十分丰富，利用地热水代替燃油热水炉对维温水加热 升温，可实现地热的高效利用和节约能源的目的。 一、留北油田基木情况 留北油出目前有联合站1座，接转站两座，集中供热站1座，开井59 口。留一联共接收路27、路15、路3、留北潜山、留23五个断块来液，日产纯 油输至河一联，产出污水经处理后在留北地区潜山井冋注。 留一联油站设计原油处理能力100times;104t/a,目前三相分离器处理 能力为3500?4000m3/d；留一联外输能力50times;104t/a；污水处理能力 75times;104m3/a；设计注水能力 91.25times;104m3/a,实际注水为 2500m3/d, 已达到设计注水能力，6台注水泵开4备2,泵效为77%。 目前留北油田单井基本采用三管伴热方式生产，热量分别来至留一联、 路15、路27、路3站。 留北油田油气集输系统现状为热冋水三管伴热集输工艺方式。伴热用维 温热水加热，循环依靠燃油热水炉、冋水罐和热水泵系统。本试验工程建成后改 用地热水对维温水加热升温，取代四座站已建燃油热水炉，实现节约能源的目标。 而各站已建燃油热水炉系统作为备用系统，暂停使用。 地热水先进行发电，然后由发电站出口（88?90°C）,送至板式换热器 组，为留北油田各站维温冋水换热升温。留北换热站地热水和维温水基本换热流 程如图lo 图1地热水和维温水基本换热流程图 Fig.l Heat exchange flow chart of geothermal water and temperature-keeping water 二、各站所需热负荷、维温水量及地热水量计算 留北油田4个站点即留一联、路三站、路15站和路27站共有燃油、燃 气热水炉9台，每年需消耗燃料油4330 t,见下表，冬季按121天计，燃料油消 耗最大为1841.7 to根据燃油量计算其热负荷公式如下： 式中：Q冬一热水炉冬季燃油热水炉的热负荷kcal/h G冬-■热水炉的燃油量（冬季天数取121天）t R…燃料油热值取8500 kcal/kg 留北油田热水炉燃料油年消耗燃油量及热负荷值（分季节）详见表1。 表1留北油田燃油热水炉热负荷表 Tablel Thermal load table of oil-fired hot-water boiler in Liubei oil field 三、 留北油田4个站热水炉所需维温水量 1） 热负荷值取 表中冬季的燃油量，然后按照各站实际消耗量进一 步分解； 2） 维温水热水温度取80°C,冋水温度50°Co 3） 水源：初次供水来自留一-联。各站回水通过新建维温水的回水阀组， 各站的冋水切换进入留北换热站的冋水罐循环使用。 4） 留北油田各站冬季所需维温水量详见表2； 表2留北油田维温水用量表 Table 2 Temperature-keeping water usage sheet in Liubei oil field 注：1.实际水量取1.2倍左右的系数然后取整，计算水量中还考虑了 0.9的换热器效率。 留一联的热负荷值还包括留1计的燃油量，同吋冬季加1.5倍的系数。 路三站的热负荷值还包括300m3/d的燃气量折算值。 四、 留北4个站维温所需地热水量 1）