邢臺　彭　婷（青海油田鉆采工藝研究院）

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一種新型多能源利用加熱爐應用效果分析

邢臺彭婷（青海油田鉆采工藝研究院）

熱泵技術、太陽能發(fā)電技術及煙氣余熱回收技術是目前比較成熟的能源利用技術。將這幾項技術整合應用于油田相變加熱爐上，是一項新的綜合節(jié)能技術的嘗試。青海油田試驗應用了這種利用熱泵技術、煙氣余熱回收及光伏發(fā)電加熱等多項能源利用技術于一體的新型加熱爐。通過在青海油田的應用，證明該技術具備的適用性，并在使用現(xiàn)場取得了良好的節(jié)氣效果。

多種能源利用加熱爐綜合節(jié)能效果分析

2015年5月，青海油田生活基地敦煌石油賓館熱水加熱鍋爐，引進了一種名為“空氣能光伏能真空（預熱）一體熱水機組”的復合式熱水加熱水套爐。該加熱爐采用相變換熱、自動溫控燃燒控制，綜合利用了煙氣余熱回收技術、熱泵技術、太陽能光伏發(fā)電二次加熱等節(jié)能技術，較好地把多項能效利用技術集于一體，最大限度地利用了燃料能、環(huán)境熱能及太陽能等多種能源。該機組的供熱流程如圖1所示。

圖1　新型多能效加熱爐流程圖

1　技術原理

來自城市的自來水通過進水管線8分別進入熱泵系統(tǒng)6，或者通過陶瓷模式壁煙管余熱回收裝置2進行預加熱（當夏季環(huán)境溫度較高，鍋爐燃燒器工作時間較短時，多數系統(tǒng)補進水，通過熱泵系統(tǒng)預熱后進入加熱爐盤管；冬季環(huán)境溫度偏低，燃燒器運行時間較長，大部分系統(tǒng)補進水，通過煙氣余熱回收裝置預熱后進入加熱爐盤管；夏季煙筒排煙溫度低于45℃，煙氣余熱回收裝置底部設有冷凝水排放管）。通過加熱爐相變換熱盤管進行加熱，經過盤管加熱的水進入到蓄水箱7中，蓄水箱7安裝外保溫材料，底部設有排污閥，內部安裝有電加熱裝置。電源來自太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)（本套裝置中，光伏發(fā)電功率為2 kW）。通過二次加熱后，利用自帶265 W的循環(huán)泵，熱水直接進入到各個使用端，在無熱水輸出時，自行循環(huán)，確保系統(tǒng)的水溫保持在一定溫度范圍內。

該套供水循環(huán)系統(tǒng)中，綜合利用了加熱爐煙氣余熱回收技術，使煙氣在夏季排煙溫度控制在40℃左右。煙筒由直立排放改為水平排放。在夏季環(huán)境溫度較高的情況下，將系統(tǒng)的循環(huán)供水通過熱泵技術充分吸收環(huán)境熱量，使鍋爐房的溫度同比下降3～5℃。此外，通過外部的2 kW太陽能光伏發(fā)電，把蓄水池的水進一步加熱達到所需溫度。充分利用了多種能源，提高了能源利用效率，節(jié)約了燃料，節(jié)能效果比較顯著。

2　改造效果分析

該加熱爐主要為賓館提供廚房、洗浴及房間生活熱水。改造后的加熱爐型號為MNK-80，額定供熱量為0.93 MW，額定耗氣量為32 m3/h，內置雙盤管（目前使用其中一組，另一組準備連接賓館空調系統(tǒng)）。其中，新增循環(huán)泵功率265 W，根據系統(tǒng)壓力自行運行。熱泵系統(tǒng)電負荷為2.2 kW，總的電負荷與原有加熱爐3 kW的循環(huán)泵電負荷接近。原循環(huán)泵運行時間約16 h。供熱時間為6：00～14：00，18：00～2：00。

該加熱爐安裝后，替代2014年安裝的型號為ZKWQ-0.58的熱水加熱爐，原有加熱爐安裝有開一備一的3 kW循環(huán)供水泵2臺。2015年6月新型加熱爐安裝后，截至2015年7月底，運行20余天。同比2014年7月，在賓館入住率由39.6%提高到75.8%的情況下，統(tǒng)計了10 d的天然氣平均消耗量，由原來的96 m3/d降低為53 m3/d，日節(jié)氣43 m3，節(jié)氣量為44.79%。

該機組采用自動化控制，根據出水溫度調節(jié)控制在51～55℃之間，系統(tǒng)水量下降和壓力減小時，可以自動補水和循環(huán)，保證24 h不間斷熱水供應，改變了以往的按時間段供應熱水的限制。由于該套裝置采用了熱泵技術，夏天該鍋爐房的環(huán)境溫度要相對降低3～5℃。

該套裝置的使用，成功實現(xiàn)了多種新技術集成在加熱爐上應用的先例。由于測試時間較短，且僅限于夏季，對該套裝置的全年節(jié)能效果的評價分析還有待于進一步使用和測試，特別是冬季和陰天的使用效果。由于該套裝置的能源利用結合了多項節(jié)能新技術，且用水量不是連續(xù)可測，加之鍋爐外殼及管線的外保溫材料的限制，無法直接測取加熱爐本身的熱效率。目前節(jié)能效果僅能按照燃料的節(jié)省率來評價，平均日節(jié)省天然氣43 m3，按目前油田1.85元/m3的天然氣價格計算，年可節(jié)約燃料費用約為2.90萬元。此外，該機組占地面積較大，除了加熱爐和光電加熱蓄能水箱外，外部還需3～4 m2的光伏板的安裝布置位置，整機較為復雜。

3　結論

1）結合熱泵技術、光伏發(fā)電技術及余熱回收技術綜合應用的熱水加熱水套爐是可行的，該套裝置的自動化程度較高，具備24 h無人值守運行功能。

2）該技術在陽光充足的條件和夏季環(huán)境溫度較高的條件下具有良好的節(jié)能效果，具有較高的能效利用率。

3）該套裝置使用安裝占地位置較大，結構復雜，一次性投資費用較高，對于小型加熱爐的使用，投資回收期較長。

4）該技術的成功應用，有望在油田基地保溫鍋爐上先期推廣應用。

國家發(fā)改委：研究推進天然氣市場化改革

11月5日，國家發(fā)改委秘書長李樸民在新聞發(fā)布會上表示，為了順利推進天然氣市場化改革，已經在上海建立一個天然氣交易市場，即上海石油天然氣交易中心，結合競爭性環(huán)節(jié)天然氣價格的放開，引導放開價格的天然氣進入市場交易。

李樸民表示，現(xiàn)在天然氣價格放開的比重已經達到40%，充分競爭格局還沒有形成，只是適度競爭，將結合市場發(fā)展狀況推動相關環(huán)節(jié)價格放開，研究推進天然氣價格市場化改革，方案成熟后將會對外發(fā)布。

據介紹，目前階梯價格制度順利推進，突出表現(xiàn)在階梯電價、階梯水價和階梯氣價。除新疆、西藏以外，其他省區(qū)市已全面實施居民階梯電價制度。29個省區(qū)市的321個城市已建立居民階梯水價制度，16個省區(qū)市的67個城市已建立居民階梯氣價制度?，F(xiàn)在正在推進的重點領域價格改革，受體制機制等多方面因素制約，不可能單兵突進。下一步將在醫(yī)療、天然氣、電力、公用事業(yè)和公共服務等重點領域和關鍵環(huán)節(jié)，推動價格改革不斷取得新突破和新成效。

李樸民說，這段時間國際國內能源價格回落較多、供求關系寬松，這是多年來少有的，原來供應緊張的形勢大大緩和，給改革提供了良好的機遇。

胡慶明

10.3969/j.issn.2095-1493.2015.12.005

2015-09-01）

邢臺，高級工程師，1987年畢業(yè)于華東石油學院（礦機專業(yè)），從事油田節(jié)能監(jiān)測及節(jié)能技術研究管理工作，E-mail：xtqh@Petro-China.com.cn，地址：甘肅敦煌七里鎮(zhèn)鉆采工藝研究院，736202。