鄯善联合站采油污水余热回收利用

张春峰（吐哈油田鄯善采油厂）

余热利用工程主要从生产工艺上来改进能源利用效率，通过改进工艺结构和增加节能装置以最大限度地利用生产过程中产生的势能和废热、余热等。这些多余、废弃的能源包括高温废气余热、废气废水余热、冷却介质余热和废料余热等。作为“十二五”期间国家重点节能工程的开展，相关的技术应用正逐步推广并成熟起来，这对采油厂开展余热利用工程有了很好的技术支持。

图1 水源热泵冬季供暖工作原理示意图

图2 水源热泵夏季制冷工作原理示意图

1 余热利用的可行性

鄯善联合站污水处理站现有4000 m3/d 污水处理装置一套，污水来源主要为三项分离器油水分离后的采出水，实际每天处理量为2700 m3左右。经污水处理装置处理合格后回注地下。现有污水水源、水温、水量稳定，处理后温度25 ℃(冬季)，这部分污水蕴含可利用的热量1936 kW 左右（按冬季工况计算，利用到15 ℃），热量未经利用直接回注地层，造成大量的热资源浪费，应予以回收利用。

2 鄯善污水站水源热泵工程

根据对采油厂可回收余热的调查分析，引进了污水余热利用的水源热泵装置。

水源热泵工作原理见图1、图2。

水源热泵冷热水机组与一般风冷、水冷空调工作原理一样，都是能量转移的机器。是一种可以利用人工再生水源（工业废水、地热尾水）的既可供热又可制冷的高效节能空调系统。利用热泵机组实现低温位热能向高温位转移，将水体蓄能分别在冬、夏作为供暖的热能和空调的冷源，即在冬天，把水体和地层中的热量“取”出来，提高温度后，给室内供暖；夏季，把室内的热量“取”出来，释放到水体中去[1]。

鄯善污水站水源热泵工程旨在通过利用水源热泵技术，替代现有的生活点采暖加热炉和分体式空调。

不改变鄯善联合站的生产工艺，在现有基础上，通过水源热泵提取现有的外排污水中的低品位热能成为可利用的高品位热能，达到节能减排的示范作用。热泵及其系统配套热泵机房由原污水处理站已建房屋改建而成，为了便于现场施工，主机采用一体化机组。热泵机房内安装一台260 kW 螺杆式水源热泵（图3）；配套水处理间、管壳式换热器1 台及循环泵房。

图3 污水站水源热泵图

鄯善联合站污水水源热泵工程投运替代了原燃气锅炉和室内空调用于供暖、制冷，每年可节约资金17.3 万元，效益对比见表1。

表1 水源热泵与燃气锅炉、空调的效益对比

另外，水源热泵机组运行没有污染，也没有废弃物；与其他常规供暖、制冷方式相比较，使用污水直接换热，能耗很少；主机使用寿命长，一般长达25年以上[2]；系统简单，维修量小；热泵机组运行分级调节，运行费用大大降低。

3 结语

余热利用技术的运用大大降低了矿物能源的使用，为国家的节能减排做出了贡献。水源热泵运行时没有污染也没有废弃物，与其他制冷、制热方式比较能耗小。从前景上看，随着国家的重视和政策的倾斜，并考虑到余热利用的节能环保和经济效益，能够在各类污水处理装置中推广应用。

[1]周文忠.污水源热泵系统和污水冷热能利用和前景分析[J].暖通空调,2004(8):25-29.

[2]崔福义.污水资源及其热泵供热中的应用[J].低温建筑技术,2005(1):96-97.