孫松（大慶油田工程有限公司）

油田地面建筑作為油田職工生產(chǎn)與生活的場(chǎng)所，室內(nèi)采暖是一項(xiàng)必要的措施，但同時(shí)也應(yīng)注意到，室內(nèi)采暖耗費(fèi)能源與資源較高，在油田總能耗中占據(jù)著較大的比例。為確保油田開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，必須要減少建筑采暖的能源消耗，這對(duì)提升油田開(kāi)發(fā)綜合經(jīng)濟(jì)效益具有重要的意義。

1 不同建筑采暖方式能源消耗對(duì)比

從當(dāng)下我國(guó)采暖方式發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，基于供熱能源的不同，共有下述幾種建筑采暖方式，它們是電熱采暖、地?zé)岵膳?、太?yáng)能采暖及燃料采暖；其中，燃料采暖方式根據(jù)燃料不同，分為燃煤鍋爐采暖、燃油鍋爐采暖、燃?xì)忮仩t采暖；而地?zé)岵膳忠驘岜梅绞讲煌?，分為壓縮式、吸收式、化學(xué)式及蒸汽噴射式熱泵[1-2]。

為方便統(tǒng)一進(jìn)行運(yùn)行能耗計(jì)算，可以假設(shè)目標(biāo)建筑面積為xm2（文中所有x均為相同的建筑面積），燃煤熱效率取值按國(guó)家最低標(biāo)準(zhǔn)76%計(jì)算，燃油與燃?xì)庖舶磭?guó)家最低標(biāo)準(zhǔn)84%計(jì)算；采暖天數(shù)為180天，天然氣價(jià)格按1.2元/m2計(jì)算，煤炭?jī)r(jià)格按560元/t計(jì)算，原油價(jià)格按4000元/t計(jì)算，電價(jià)按0.55元/kWh計(jì)算。忽略運(yùn)行人員成本，不同采暖方式下的運(yùn)行成本如下所述。

1）燃煤鍋爐采暖方式。鍋爐耗煤量可下式求得：

式中：G為采暖鍋爐實(shí)際的耗煤量，t；Q為熱負(fù)荷，取值為120 W/m2,MW；J為標(biāo)準(zhǔn)煤熱值，取值為29 270 MJ/t；η為鍋爐熱效率；D為采暖天數(shù)。根據(jù)公式（1）計(jì)算，燃煤鍋爐采暖方式耗煤量為0.117 5xt，運(yùn)行成本為65.8x元。

2）燃油鍋爐采暖方式。在條件一樣的前提下，可以按照1 t原油相當(dāng)于1.43 t標(biāo)準(zhǔn)煤進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算并得出，采用燃油鍋爐采暖耗油量為0.053 1xt，運(yùn)行成本為212.4x元。

3）燃?xì)忮仩t采暖方式。同理，可以按1000 m2天然氣相當(dāng)于1.33 t標(biāo)準(zhǔn)煤進(jìn)行運(yùn)行成本計(jì)算，最終得出采用燃?xì)忮仩t采暖消耗的天然氣量為57.07xm3，運(yùn)行成本為68.48x元。

4）電熱鍋爐采暖方式。在條件相同的前提下，按照250 W/m2計(jì)算得出，采用電熱方式采暖耗電量為1080xkWh，運(yùn)行成本為594x元。

5）地?zé)峒疤?yáng)能采暖方式。由于該兩種方式采用的是綠色可再生能源，因此運(yùn)行成本基本可以忽略不計(jì)。

不同建筑采暖方式運(yùn)行費(fèi)用的函數(shù)關(guān)系如圖1所示。由圖1可知，采用地暖及太陽(yáng)能采暖方式運(yùn)行成本最低，更有利于節(jié)能降耗，但受時(shí)間及區(qū)位空間影響較大，適用范圍較小[3]。電采暖方式雖然有節(jié)水、節(jié)地方便管理等優(yōu)點(diǎn)，但運(yùn)行費(fèi)用在眾多采暖方式中最高；并且這種采暖方式屬于將高品位的電能轉(zhuǎn)化為低品位的熱能，因此也屬于一種間接的能源浪費(fèi)，不適合油田地面建筑應(yīng)用。燃煤采暖方式運(yùn)行費(fèi)用適中，采暖也最優(yōu)，但不利于環(huán)境保護(hù)，對(duì)于我國(guó)節(jié)能減排發(fā)展會(huì)帶來(lái)一定影響[4-5]?？傊?，不同的建筑采暖方式對(duì)于節(jié)能降耗影響也各不相同，需要在實(shí)際進(jìn)行采暖設(shè)計(jì)時(shí)，合理分析采納。

圖1 不同建筑采暖運(yùn)行費(fèi)用函數(shù)關(guān)系

2 案例

某油田區(qū)塊已建4座注配間、1座鍋爐房、1座水質(zhì)站，1個(gè)生活點(diǎn)，總占地面積為1200 m2，除了水質(zhì)站與生活點(diǎn)采取熱水供暖方式外，其他采用的是電采暖?，F(xiàn)鍋爐房?jī)?nèi)設(shè)有1臺(tái)1.5 t燃煤蒸汽鍋爐，1臺(tái)2.5 t燃煤蒸汽鍋爐。

2.1 存在問(wèn)題

鍋爐負(fù)載率低下，尤其是在冬季，鍋爐散熱量較大，相應(yīng)消耗的煤炭數(shù)量較多；鍋爐存在嚴(yán)重的結(jié)垢問(wèn)題，缺少全自動(dòng)化的軟化處理設(shè)備，只能依靠酸洗保證生產(chǎn)，耗費(fèi)成本較高；同時(shí)，嚴(yán)重的鍋爐結(jié)垢對(duì)于鍋爐熱效率也造成了不利影響，導(dǎo)致鍋爐耗能整體增加。

2.2 解決方案

方案一：為有效解決鍋爐負(fù)載率低下問(wèn)題，通過(guò)利用1臺(tái)常壓燃煤熱水鍋爐替換掉原2臺(tái)燃煤蒸汽鍋爐，并進(jìn)一步增加供熱面積，將原來(lái)注配間電采暖方式改為熱水采暖方式。經(jīng)過(guò)相應(yīng)分析與計(jì)算，采暖熱負(fù)荷為146.18 kW，常壓燃煤熱水鍋爐蒸發(fā)量設(shè)計(jì)為0.35 MW，預(yù)計(jì)投資136 520元。

方案二：基于該油田區(qū)域廠房建筑面積相對(duì)較小，將原來(lái)水質(zhì)站與生活點(diǎn)的熱水供暖方式改為電采暖方式，避免出現(xiàn)過(guò)濾采暖問(wèn)題。經(jīng)計(jì)算，需要安裝52臺(tái)7264-5FJER型電暖器，該電暖器額定電壓為220 V，功率2.5 kW，預(yù)計(jì)投資460 100元。

方案三：充分利用水質(zhì)站和生活點(diǎn)的熱水管網(wǎng)與室內(nèi)散熱器，將原來(lái)水質(zhì)站與生活點(diǎn)的熱水供暖方式改為地源熱泵采暖方式，將鍋爐房?jī)?nèi)2臺(tái)鍋爐拆除，替換為2臺(tái)熱泵機(jī)組。需要安裝2臺(tái)LSBLGRG-150 kW熱泵機(jī)組，其中1臺(tái)作為備用，預(yù)計(jì)投資101 200元。

從上述三種方案來(lái)看，若只對(duì)鍋爐房、水質(zhì)站、生活點(diǎn)的采暖進(jìn)行考慮，一次性投資最高的為方案三，方案一一次性投資最低。在運(yùn)行成本方面，方案二由于采用的是電力采暖，運(yùn)行成本最高，方案二次之，方案一運(yùn)行成本最低[6]。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)比較分析表明，上述三種方案對(duì)于油田地面建筑采暖方式在節(jié)能降耗方面都有著較為積極的影響，但在關(guān)注建筑采暖節(jié)能降耗的同時(shí)，還應(yīng)注重建筑采暖方式的經(jīng)濟(jì)效益性，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)。