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      夾點(diǎn)分析優(yōu)化后的油田聯(lián)合站分布式能源系統(tǒng)特征與節(jié)能潛力

      2022-12-19 10:44:50徐濤許飛劉偉
      山東科學(xué) 2022年6期
      關(guān)鍵詞:夾點(diǎn)溫區(qū)加熱爐

      徐濤,許飛,劉偉

      (中石化勝利油田分公司,山東 東營(yíng) 257000)

      目前國(guó)內(nèi)外部分油田進(jìn)入特高含水期,經(jīng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)普遍存在的問(wèn)題有兩個(gè)方面:一方面,天然氣加熱爐效率普遍偏低,采出污水不能很好的利用;另一方面,供熱和供電獨(dú)立供給,熱能、電能綜合利用效率偏低,熱能直接利用過(guò)程產(chǎn)生的能量不可逆損失大。國(guó)內(nèi)外對(duì)于部分油田采出污水的處理,或排入地面儲(chǔ)水系統(tǒng),或通過(guò)注水井回注到地下[1-2]。Sladovsky等[3]將美國(guó)蒙大拿州油田的采出污水用于農(nóng)業(yè)灌溉,結(jié)果表明相對(duì)于采出污水回注更加節(jié)能。Sahana等[4]針對(duì)污水余熱無(wú)合理利用的情況,提出了一種聯(lián)合冷卻-脫鹽裝置來(lái)回收油田高含水階段的余熱,從而減少了化石燃料的使用和相應(yīng)的溫室氣體排放。Gu等[5]使用熱泵回收采出污水余熱,并取得了很好的節(jié)能效果。但對(duì)于將燃?xì)廨啓C(jī)或燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)發(fā)電、煙氣驅(qū)動(dòng)熱泵回收污水余熱和加熱原油等工藝相結(jié)合的處理方法研究較少,該方法對(duì)油田聯(lián)合站目前普遍存在的問(wèn)題進(jìn)行了統(tǒng)一處理,有較好的應(yīng)用效果。石油作為我國(guó)重要的能源消費(fèi)類(lèi)型,油田開(kāi)采難度加大,采油成本上升[6],其節(jié)能降耗對(duì)推進(jìn)行業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型具有重要意義,能夠?yàn)閷?shí)現(xiàn)更綠色的“雙碳”可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)作出貢獻(xiàn)[7]。

      聯(lián)合站傳統(tǒng)用能系統(tǒng)的能流分析方法主要是基于熱力學(xué)第一定律的系統(tǒng)效率分析法[8-10]、基于熱力學(xué)第二定律的或熵分析法[11-12]及同時(shí)基于熱力學(xué)第一、二定律的熱經(jīng)濟(jì)分析法[13-14]。夾點(diǎn)分析方法已經(jīng)用于聯(lián)合站內(nèi)的能流分析[13-14],但是尚未見(jiàn)到夾點(diǎn)分析方法用于聯(lián)合站分布式能源系統(tǒng)能流一體化優(yōu)化研究[15]。夾點(diǎn)技術(shù)是一種過(guò)程系統(tǒng)集成技術(shù),以熱力學(xué)為基礎(chǔ),能夠從宏觀的角度分析過(guò)程系統(tǒng)中能流沿溫度的分布,進(jìn)而發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)用能的“瓶頸”,通過(guò)這種方法能夠去除“瓶頸”[16-24]。

      本文通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)聯(lián)合站以及聯(lián)合站分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行夾點(diǎn)分析,從而實(shí)現(xiàn)能流分析優(yōu)化。首先,基于燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)變工況能流模型,通過(guò)熱力模擬進(jìn)行燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的燃燒計(jì)算,進(jìn)而對(duì)基于水套加熱爐加熱原油的聯(lián)合站進(jìn)行夾點(diǎn)分析,然后對(duì)基于煙氣余熱驅(qū)動(dòng)的溴化鋰吸收式熱泵能流模型,進(jìn)行熱泵的變工況熱力模擬,得到熱泵性能指數(shù)和天然氣發(fā)電過(guò)程的耦合能流關(guān)系,之后,通過(guò)聯(lián)合站分布式能源系統(tǒng)的夾點(diǎn)分析得到夾點(diǎn)溫差的合理范圍以及優(yōu)化后的節(jié)能潛力,最后,對(duì)聯(lián)合站分布式能源系統(tǒng)與傳統(tǒng)聯(lián)合站進(jìn)行了對(duì)比分析,從理論上驗(yàn)證了采用夾點(diǎn)技術(shù)進(jìn)行能流分析優(yōu)化的合理性。

      1 埕東聯(lián)合站夾點(diǎn)分析

      1.1 油氣處理工藝流程與換熱網(wǎng)絡(luò)物流分析

      圖1所示為埕東聯(lián)合站工藝流程和運(yùn)行數(shù)據(jù)。8股來(lái)液分別進(jìn)入8個(gè)三相分離器,分離出來(lái)的原油進(jìn)入加熱爐,污水送往污水站,被加熱爐加熱后的原油依次進(jìn)入一次沉降罐、二次沉降罐進(jìn)一步脫水,脫完水后的原油再次進(jìn)入加熱爐加熱,加熱后的原油依次進(jìn)入三次沉降罐和凈化油罐繼續(xù)脫水,最終脫水完成的原油經(jīng)外輸泵加壓外輸。

      圖1 埕東聯(lián)合站工藝流程Fig.1 Process flow of Chengdong joint station

      1.2 物流參數(shù)確定

      夾點(diǎn)分析通常采用溫焓圖法和問(wèn)題表格法兩種方法。聯(lián)合站內(nèi)能流關(guān)系較復(fù)雜,溫升幅度小,溫焓圖法不準(zhǔn)確且很繁瑣,故采用問(wèn)題表格法確定夾點(diǎn)。在進(jìn)行夾點(diǎn)分析時(shí),根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行參數(shù),得出如表1所示的聯(lián)合站物流數(shù)據(jù)。

      表1 埕東聯(lián)合站物流參數(shù)

      1.3 溫區(qū)劃分

      在對(duì)冷熱物流進(jìn)行溫區(qū)劃分時(shí),首先要根據(jù)冷熱物流參數(shù)的初始溫度和目標(biāo)溫度,按照升序排列;再選擇水套加熱爐的夾點(diǎn)溫差ΔT,按照熱物流溫度下降ΔT/2,冷物流溫度上升ΔT/2,將冷熱物流的溫度按升序排列;最后將聯(lián)合站內(nèi)中所有物流按其初始溫度和終了溫度的溫度高低,由高到低在坐標(biāo)軸豎直方向標(biāo)出,并畫(huà)成帶箭頭的垂直線(xiàn),熱物流為下箭頭、冷物流為上箭頭,從而得到聯(lián)合站的溫區(qū)劃分圖。

      (1)將冷熱物流的初始和目標(biāo)溫度按升序排列。

      熱物流:20、55、60、70、73、79 ℃;

      冷物流:53、67、73、79 ℃。

      (2)選定聯(lián)合站的夾點(diǎn)溫差為(ΔTmin)10 ℃時(shí),熱物流溫度下降5 ℃;冷物流溫度上升5 ℃。

      熱物流:15、50、55、65、68、74 ℃;

      冷物流:58、72、78、84 ℃。

      (3)將冷熱物流的溫度按升序排列。

      冷熱物流:15、50、55、58、65、68、72、74、78、84 ℃。

      (4)將整個(gè)系統(tǒng)劃分為9個(gè)溫區(qū)。

      將所有物流按其初始溫度和終了溫度的溫度高低,由高到低在坐標(biāo)軸豎直方向標(biāo)出,并畫(huà)成帶箭頭的垂直線(xiàn),熱物流為下箭頭、冷物流為上箭頭,如圖2所示。

      圖2 溫區(qū)劃分Fig.2 Temperature-zone division

      1.4 熱量衡算及熱級(jí)聯(lián)計(jì)算

      第一步:根據(jù)溫區(qū)劃分圖,結(jié)合冷熱物流的參數(shù)值,計(jì)算聯(lián)合站系統(tǒng)中各網(wǎng)格內(nèi)的赤字量、網(wǎng)格的輸入熱量、輸出熱量。其中:

      ΔHk=(∑CPcold-∑CPhot)(Tk-Tk+1),

      (1)

      其中,ΔHk為第k個(gè)溫區(qū)所需外加熱量,kW;∑CPcold為溫區(qū)k中所有冷物流的熱容流率之和,kW/℃;∑CPhot為溫區(qū)k中所有熱物流的熱容流率之和,kW/℃;Tk和Tk+1分別為該溫區(qū)的進(jìn)、出口溫度,℃;k為溫區(qū)數(shù)。

      第二步,熱級(jí)聯(lián)計(jì)算,計(jì)算外界無(wú)熱量輸入時(shí)各溫區(qū)之間的熱通量。

      第三步,確定最小加熱公用工程量。

      第四步,溫區(qū)之間熱通量為零處,即為夾點(diǎn)。

      表2所示為聯(lián)合站夾點(diǎn)分析的問(wèn)題表格。

      表2 埕東聯(lián)合站夾點(diǎn)分析的問(wèn)題表格

      1.5 總復(fù)合曲線(xiàn)

      根據(jù)表2中數(shù)據(jù),在T-H圖上作出熱泵系統(tǒng)的總復(fù)合曲線(xiàn),如圖3所示,縱坐標(biāo)為問(wèn)題表中各溫區(qū)冷熱流體的平均溫度,橫坐標(biāo)為對(duì)應(yīng)輸入的熱量。

      圖3中H=0處對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)位置即為夾點(diǎn)位置,可以得出,聯(lián)合站油氣處理工藝流程夾點(diǎn)位置處的平均溫度為68 ℃,夾點(diǎn)之上表示需要的外界加熱量與平均溫度的關(guān)系;夾點(diǎn)之下表示需要的外界冷卻量與平均溫度的關(guān)系。最小公用加熱工程量為2 070.03 kW,最小公用冷卻工程量為20 866.91 kW。

      圖3 總復(fù)合曲線(xiàn)Fig.3 Total compound curve

      1.6 換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化調(diào)整及節(jié)能潛力

      為保證系統(tǒng)具有最大的能量回收潛力,應(yīng)遵循三條基本原則:在夾點(diǎn)處不能有熱流量穿過(guò)、夾點(diǎn)的上方不能加入冷卻公用工程、夾點(diǎn)的下方不能加入加熱公用工程[21-23]。如圖4所示,原換熱網(wǎng)絡(luò)存在不合理之處,物流C1、C2、C3、H11均違背了夾點(diǎn)基本原則,這樣會(huì)導(dǎo)致公用工程增加,不利于節(jié)能。因此,應(yīng)進(jìn)一步結(jié)合夾點(diǎn)技術(shù)優(yōu)化處理,挖掘聯(lián)合站的節(jié)能潛力。

      圖4 夾點(diǎn)下的換熱網(wǎng)絡(luò)Fig.4 Heat-exchange network under the pinch point

      圖5為改造后的換熱網(wǎng)絡(luò)圖,在夾點(diǎn)之下,H1~H11需進(jìn)行冷卻,夾點(diǎn)之上,C1~C3均需要831 kW的熱量,C4需要957 kW的熱量。將熱物流H9、H10、H11與冷物流進(jìn)行換熱,將H11這股熱物流溫度降至夾點(diǎn)溫度,且要求夾點(diǎn)匹配中熱物流的熱容流率不大于冷物流的熱容流率,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)規(guī)則應(yīng)盡量選擇熱容流率相近的冷熱物流進(jìn)行匹配換熱,所以將熱物流H11進(jìn)行分流,使其中一部分熱量為237 kW,并與冷物流C4匹配,另一部分熱量為416 kW,并與冷物流C3匹配,增設(shè)的換熱器熱負(fù)荷1 680 kW。冷物流C1~C4剩余的熱負(fù)荷均由加熱公用工程來(lái)實(shí)現(xiàn)。

      圖5 改造后的換熱網(wǎng)絡(luò)Fig.5 Heat-exchange network after the transformation

      從改造后的換熱網(wǎng)絡(luò)可以看出,從3次沉降罐出來(lái)的污水進(jìn)入換熱器E3、E4加熱加熱爐3和加熱爐4之前的原油,節(jié)省了加熱爐3和加熱爐4一部分的熱負(fù)荷,從一次沉降罐以及二次沉降罐以及出來(lái)的污水進(jìn)入換熱器E1、E2加熱加熱爐1和加熱爐2之前的原油,節(jié)省了加熱爐1和加熱爐2一部分的熱負(fù)荷。優(yōu)化改造之前,聯(lián)合站需熱負(fù)荷為25 801 kW,采用夾點(diǎn)分析優(yōu)化改造之后,聯(lián)合站需熱負(fù)荷為24 441 kW,故節(jié)能潛力為(25 801-24 441)/25 801=5%。

      2 聯(lián)合站分布式用能模式

      目前,油田集輸領(lǐng)域聯(lián)合站的煙氣余熱和污水余熱回收利用技術(shù)主要包括熱能直接利用、分布式能源利用、余熱制熱制冷等方式?;谝陨戏绞?,提出“吸收式熱泵利用余熱”余熱利用模式、“基于天然氣的聯(lián)合站分布式能源系統(tǒng)”用能模式,天然氣發(fā)電技術(shù)和煙氣、污水余熱利用技術(shù)相結(jié)合,能夠?qū)崿F(xiàn)天然氣能源的梯級(jí)利用和煙氣、污水余熱的綜合利用。

      2.1 吸收式熱泵利用余熱模式

      發(fā)電做功后的中溫氣體進(jìn)入吸收式熱泵,通過(guò)熱泵回收煙氣、污水余熱,加熱原油,燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的缸套水余熱也用于加熱一部分油田來(lái)油,發(fā)電機(jī)組熱水和油田含水原油進(jìn)行換熱的換熱器采用螺旋板式換熱器。天然氣的能量通過(guò)機(jī)組發(fā)電、熱泵利用煙氣余熱、缸套水加熱原油等方式實(shí)現(xiàn)了天然氣的梯次利用,提高了系統(tǒng)的能源利用率。

      2.2 基于天然氣的聯(lián)合站分布式能源系統(tǒng)用能模式

      圖6為基于天然氣的聯(lián)合站分布式能源系統(tǒng)工藝流程圖,脫硫處理的天然氣和空氣混合后進(jìn)入燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī),在氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生高溫氣體,進(jìn)而通過(guò)發(fā)電設(shè)備發(fā)電。發(fā)電做功后的中溫氣體(煙氣)進(jìn)入煙氣補(bǔ)燃式第一類(lèi)溴化鋰吸收式熱泵,燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)排煙和燃油共同驅(qū)動(dòng)熱泵回收部分污水余熱,發(fā)電機(jī)組的高溫冷卻水加熱部分油田來(lái)油,剩余部分油田來(lái)油和高頻聚結(jié)裝置出口含水原油通過(guò)螺旋板式換熱器與煙氣型吸收式熱泵制備的高溫?zé)崴畵Q熱,煙氣不足部分采用燃油補(bǔ)充。燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的使用,減少了能源消耗和碳排放,實(shí)現(xiàn)了清潔能源的高效利用。

      圖6 聯(lián)合站分布式能源系統(tǒng)工藝流程圖Fig.6 Process flow chart of the distributed energy system of the joint station

      3 聯(lián)合站分布式能源系統(tǒng)夾點(diǎn)分析

      3.1 物流參數(shù)確定

      在夾點(diǎn)分析中,第一步要選取冷、熱物流,根據(jù)聯(lián)合站分布式能源系統(tǒng)實(shí)際工藝流程及能量轉(zhuǎn)換情況可知,熱物流有6股,冷物流有6股;根據(jù)各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行工況可知冷、熱物流的初始溫度與終了溫度,然后由各個(gè)設(shè)備中流經(jīng)介質(zhì)的比熱與質(zhì)量流量可求得對(duì)應(yīng)的熱容流率,最終由冷、熱物流各自對(duì)應(yīng)初始溫度與終了溫度的溫差與各自熱容流率作積可得相對(duì)應(yīng)的焓差,此即夾點(diǎn)分析的第一步。相應(yīng)的物流參數(shù)如表3所示。

      表3 聯(lián)合站分布式能源系統(tǒng)物流參數(shù)

      3.2 溫區(qū)劃分

      在此以?shī)A點(diǎn)溫差ΔT=14 ℃為例,對(duì)聯(lián)合站分布式能源系統(tǒng)的冷熱物流進(jìn)行劃分。

      (1)將冷熱物流的初始和目標(biāo)溫度按升序排列。

      熱物流:41.00、68.71、73.78、77.00、88.70、91.00、91.50、91.51、128.53、131.84 ℃;

      冷物流:41.00、41.01、52.00、53.00、67.00、68.00、68.71、73.00、80.00、100.20 ℃。

      (2)選定聯(lián)合站的夾點(diǎn)溫差為(ΔTmin)14 ℃時(shí),熱物流溫度下降7 ℃;冷物流溫度上升7 ℃。則冷熱物流溫度分別為:

      熱物流:34.00、61.71、66.78、70.00、81.70、84.00、84.50、84.51、121.53、124.84 ℃;

      冷物流:48.00、48.01、59.00、60.00、74.00、75.00、75.71、80.00、87.00、107.20 ℃。

      (3)將冷熱物流的溫度按升序排列。

      冷熱物流:34.00、48.00、48.01、59.00、60.00、61.71、66.78、70.00、74.00、75.00、75.71、80.00、81.70、84.00、84.50、84.51、87.00、107.20、121.53、124.84 ℃。

      (4)將整個(gè)系統(tǒng)劃分為19個(gè)溫區(qū)。

      將所有物流按其初始溫度和終了溫度的溫度高低,由高到低在坐標(biāo)軸豎直方向標(biāo)出,并畫(huà)成帶箭頭的垂直線(xiàn),熱物流為下箭頭、冷物流為上箭頭。進(jìn)而得到系統(tǒng)的溫區(qū)劃分圖,如圖7所示。

      圖7 溫區(qū)劃分圖Fig.7 Temperature-zone division map

      3.3 夾點(diǎn)位置的確定

      通過(guò)對(duì)聯(lián)合站分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行熱量衡算以及熱級(jí)聯(lián)計(jì)算,繪制總復(fù)合曲線(xiàn)圖,從而確定系統(tǒng)夾點(diǎn)位置,其具體步驟如下所示:

      第一步:根據(jù)溫區(qū)劃分圖,結(jié)合冷熱物流的參數(shù)值,計(jì)算聯(lián)合站分布式能源系統(tǒng)中各網(wǎng)格內(nèi)的赤字量、網(wǎng)格的輸入熱量、輸出熱量。其中:

      ΔHk=(∑CPcold-∑CPhot)(Tk-Tk+1),

      (2)

      其中,ΔHk為第k個(gè)溫區(qū)所需外加熱量,kW;∑CPcold為溫區(qū)k中所有冷物流的熱容流率之和,kW/℃;∑CPhot為溫區(qū)k中所有熱物流的熱容流率之和,kW/℃;Tk和Tk+1分別為該溫區(qū)的進(jìn)、出口溫度,℃;k為溫區(qū)數(shù)。

      第二步,熱級(jí)聯(lián)計(jì)算,計(jì)算外界無(wú)熱量輸入時(shí)各溫區(qū)之間的熱通量。

      第三步,確定最小加熱公用工程量。

      第四步,溫區(qū)之間熱通量為零處,即為夾點(diǎn)。

      根據(jù)熱量衡算以及熱級(jí)聯(lián)計(jì)算結(jié)果,在T-H圖上作出聯(lián)合站分布式能源系統(tǒng)的冷熱物流總復(fù)合曲線(xiàn)如圖8所示,縱坐標(biāo)為問(wèn)題表中各溫區(qū)冷熱流體的平均溫度,橫坐標(biāo)為對(duì)應(yīng)輸入的熱量,H=0處對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)位置即為夾點(diǎn)位置,可以得到夾點(diǎn)平均溫度為59 ℃,最小公用加熱工程量為812.65 kW, 最小公用冷卻工程量為1 781.14 kW。根據(jù)物流數(shù)據(jù)可計(jì)算得到夾點(diǎn)溫差與公用工程量的關(guān)系,如圖9所示,公用工程量隨夾點(diǎn)溫差的減小而減小,屬于夾點(diǎn)問(wèn)題,并且根據(jù)圖8所示的總復(fù)合曲線(xiàn),臨近90 ℃的溫度區(qū)間存在局部熱源,所涵蓋的換熱器具有節(jié)能潛力,所以可以按夾點(diǎn)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化。

      圖8 總復(fù)合曲線(xiàn)Fig.8 Total compound curve

      圖9 夾點(diǎn)溫差與公用工程量的關(guān)系Fig.9 Relationship between the temperature difference of the pinch points and the amount of public works

      3.4 換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化調(diào)整

      為保證系統(tǒng)具有最大的能量回收潛力,應(yīng)遵循夾點(diǎn)分析三條基本原則。如圖10所示,原換熱網(wǎng)絡(luò)存在以下不合理之處:來(lái)自冷凝器的熱物流H5(蒸發(fā)器入口冷劑水)在原油換熱器內(nèi)存在跨越夾點(diǎn)傳熱,導(dǎo)致?lián)Q熱溫差大,違背了換熱網(wǎng)絡(luò)不能存在跨越夾點(diǎn)的傳熱這一基本原則,否則將會(huì)導(dǎo)致公用工程增加。因此,應(yīng)進(jìn)一步結(jié)合夾點(diǎn)技術(shù)優(yōu)化處理,挖掘聯(lián)合站分布式能源系統(tǒng)的節(jié)能潛力。圖11為改造后的系統(tǒng)換熱網(wǎng)絡(luò)圖,在夾點(diǎn)之下,熱物流H5需進(jìn)行冷卻。夾點(diǎn)之上,冷物流C2到C6需要加熱,所需熱量較大,可以通過(guò)熱泵發(fā)生器排煙與采出水進(jìn)行混合換熱,進(jìn)一步回收煙氣余熱;同時(shí)將熱流H5和冷流C4進(jìn)行換熱,將熱流H5溫度分階段先降低至夾點(diǎn)溫度。

      圖10 夾點(diǎn)下的換熱網(wǎng)絡(luò)Fig.10 Heat-exchange network under the pinch point

      圖11 改造后的換熱網(wǎng)絡(luò)Fig.11 Heat-exchange network after the transformation

      3.5 夾點(diǎn)溫差的合理范圍及節(jié)能潛力

      通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)可以確定聯(lián)合站分布式能源系統(tǒng)的最優(yōu)夾點(diǎn)溫差。計(jì)算得到夾點(diǎn)溫差與總費(fèi)用的關(guān)系,如圖12所示。由圖12可以得出,較優(yōu)的夾點(diǎn)溫差范圍為12~14 ℃,依據(jù)實(shí)際情況,換熱網(wǎng)絡(luò)選取的夾點(diǎn)溫差14 ℃,符合要求。系統(tǒng)夾點(diǎn)溫差為14 ℃時(shí),夾點(diǎn)平均溫度為59 ℃,即夾點(diǎn)處冷熱流體的溫度分別為52 ℃和66 ℃。

      圖12 夾點(diǎn)溫差與費(fèi)用的關(guān)系Fig.12 Relationship between the temperature difference between the pinch point and the cost

      采用夾點(diǎn)分析之前,僅僅采用分布式能源系統(tǒng)用能模式,聯(lián)合站所需熱負(fù)荷為23 046 kW。較改進(jìn)前傳統(tǒng)的聯(lián)合站用能模式,節(jié)省熱負(fù)荷2 755 kW,節(jié)能潛力為:(25 801-23 046)/25 801=11%。采用分布式能源系統(tǒng)用能模式并采用夾點(diǎn)分析,聯(lián)合站加熱需求為19 608 kW,較采用夾點(diǎn)分析優(yōu)化前節(jié)省熱負(fù)荷3 438,節(jié)能潛力為(23 046-19 608)/ 23 046=15%,總節(jié)能潛力為(25 801-19 608)/25 801=24%。

      分布式能源系統(tǒng)聯(lián)合站具體的節(jié)能措施為:對(duì)于含水原油和油田來(lái)油可以通過(guò)熱泵發(fā)生器排煙與采出水進(jìn)行混合換熱,進(jìn)一步回收煙氣余熱,另外,可將蒸發(fā)器入口飽和水加熱含水原油,將高溫水在冷凝器和吸收器串聯(lián)吸熱,一段放熱過(guò)程改為高溫水吸收器和冷凝器串聯(lián)吸熱,兩段放熱模式進(jìn)一步降低了原油換熱器傳熱溫差,降低原油加熱過(guò)程的不可逆損失。

      4 結(jié)論

      本文通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)聯(lián)合站以及分布式能源系統(tǒng)聯(lián)合站進(jìn)行夾點(diǎn)分析,根據(jù)夾點(diǎn)分析準(zhǔn)則對(duì)換熱網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改造,并對(duì)其進(jìn)行節(jié)能潛力分析。結(jié)論如下:

      (1)夾點(diǎn)分析優(yōu)化后的傳統(tǒng)聯(lián)合站相對(duì)于傳統(tǒng)聯(lián)合站節(jié)能效率達(dá)5%;

      (2)聯(lián)合站分布式能源系統(tǒng)相對(duì)于夾點(diǎn)分析優(yōu)化后的傳統(tǒng)聯(lián)合站節(jié)能效率達(dá)5.7%

      (3)夾點(diǎn)分析優(yōu)化后的聯(lián)合站分布式能源系統(tǒng)相對(duì)于聯(lián)合站分布式能源系統(tǒng)節(jié)能效率達(dá)15%;

      (4)夾點(diǎn)分析優(yōu)化后的聯(lián)合站分布式能源系統(tǒng)較傳統(tǒng)聯(lián)合站節(jié)能效率達(dá)24%。

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