張春峰（吐哈油田鄯善采油廠）

余熱利用工程主要從生產(chǎn)工藝上來改進(jìn)能源利用效率，通過改進(jìn)工藝結(jié)構(gòu)和增加節(jié)能裝置以最大限度地利用生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的勢能和廢熱、余熱等。這些多余、廢棄的能源包括高溫廢氣余熱、廢氣廢水余熱、冷卻介質(zhì)余熱和廢料余熱等。作為“十二五”期間國家重點(diǎn)節(jié)能工程的開展，相關(guān)的技術(shù)應(yīng)用正逐步推廣并成熟起來，這對采油廠開展余熱利用工程有了很好的技術(shù)支持。

圖1 水源熱泵冬季供暖工作原理示意圖

圖2 水源熱泵夏季制冷工作原理示意圖

1 余熱利用的可行性

鄯善聯(lián)合站污水處理站現(xiàn)有4000 m3/d 污水處理裝置一套，污水來源主要為三項(xiàng)分離器油水分離后的采出水，實(shí)際每天處理量為2700 m3左右。經(jīng)污水處理裝置處理合格后回注地下。現(xiàn)有污水水源、水溫、水量穩(wěn)定，處理后溫度25 ℃(冬季)，這部分污水蘊(yùn)含可利用的熱量1936 kW 左右（按冬季工況計(jì)算，利用到15 ℃），熱量未經(jīng)利用直接回注地層，造成大量的熱資源浪費(fèi)，應(yīng)予以回收利用。

2 鄯善污水站水源熱泵工程

根據(jù)對采油廠可回收余熱的調(diào)查分析，引進(jìn)了污水余熱利用的水源熱泵裝置。

水源熱泵工作原理見圖1、圖2。

水源熱泵冷熱水機(jī)組與一般風(fēng)冷、水冷空調(diào)工作原理一樣，都是能量轉(zhuǎn)移的機(jī)器。是一種可以利用人工再生水源（工業(yè)廢水、地?zé)嵛菜┑募瓤晒嵊挚芍评涞母咝Ч?jié)能空調(diào)系統(tǒng)。利用熱泵機(jī)組實(shí)現(xiàn)低溫位熱能向高溫位轉(zhuǎn)移，將水體蓄能分別在冬、夏作為供暖的熱能和空調(diào)的冷源，即在冬天，把水體和地層中的熱量“取”出來，提高溫度后，給室內(nèi)供暖；夏季，把室內(nèi)的熱量“取”出來，釋放到水體中去[1]。

鄯善污水站水源熱泵工程旨在通過利用水源熱泵技術(shù)，替代現(xiàn)有的生活點(diǎn)采暖加熱爐和分體式空調(diào)。

不改變鄯善聯(lián)合站的生產(chǎn)工藝，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上，通過水源熱泵提取現(xiàn)有的外排污水中的低品位熱能成為可利用的高品位熱能，達(dá)到節(jié)能減排的示范作用。熱泵及其系統(tǒng)配套熱泵機(jī)房由原污水處理站已建房屋改建而成，為了便于現(xiàn)場施工，主機(jī)采用一體化機(jī)組。熱泵機(jī)房內(nèi)安裝一臺(tái)260 kW 螺桿式水源熱泵（圖3）；配套水處理間、管殼式換熱器1 臺(tái)及循環(huán)泵房。

圖3 污水站水源熱泵圖

鄯善聯(lián)合站污水水源熱泵工程投運(yùn)替代了原燃?xì)忮仩t和室內(nèi)空調(diào)用于供暖、制冷，每年可節(jié)約資金17.3 萬元，效益對比見表1。

表1 水源熱泵與燃?xì)忮仩t、空調(diào)的效益對比

另外，水源熱泵機(jī)組運(yùn)行沒有污染，也沒有廢棄物；與其他常規(guī)供暖、制冷方式相比較，使用污水直接換熱，能耗很少；主機(jī)使用壽命長，一般長達(dá)25年以上[2]；系統(tǒng)簡單，維修量??；熱泵機(jī)組運(yùn)行分級(jí)調(diào)節(jié)，運(yùn)行費(fèi)用大大降低。

3 結(jié)語

余熱利用技術(shù)的運(yùn)用大大降低了礦物能源的使用，為國家的節(jié)能減排做出了貢獻(xiàn)。水源熱泵運(yùn)行時(shí)沒有污染也沒有廢棄物，與其他制冷、制熱方式比較能耗小。從前景上看，隨著國家的重視和政策的傾斜，并考慮到余熱利用的節(jié)能環(huán)保和經(jīng)濟(jì)效益，能夠在各類污水處理裝置中推廣應(yīng)用。

[1]周文忠.污水源熱泵系統(tǒng)和污水冷熱能利用和前景分析[J].暖通空調(diào),2004(8):25-29.

[2]崔福義.污水資源及其熱泵供熱中的應(yīng)用[J].低溫建筑技術(shù),2005(1):96-97.