熱泵余熱回收技術(shù)在煉油廠中的應(yīng)用

1、<p>　　熱泵余熱回收技術(shù)在煉油廠中的應(yīng)用</p><p>　　摘要：介紹了在煉油廠中利用熱泵技術(shù)回收低溫廢水的廢熱向生活區(qū)供熱的方法，提高能源利用率，節(jié)能減排。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：煉油廠；熱泵；余熱回收 </p><p>　　The application of recycling waste heat with heat pump at

2、an oil refinery </p><p>　　Abstract：Instruct the plan of using the technology of recycling waste heat from waste water at low temperature with heat pump in an oil refinery to supply heat 。This method can impr

3、ove energy efficiency and reduce emissions. </p><p>　　Key words：oil refinery；heat pump；recycle waste heat </p><p>　　中圖分類號： TE624 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： </p><p><b>　　1.背景及概況 </b>

4、</p><p>　　煉油廠的煉油工藝過程中如常減壓、催化裂化、焦化等工藝，需要大量蒸汽，且產(chǎn)生大量低溫廢水。蒸汽系統(tǒng)是煉油廠能源消耗很大的一部分，低溫廢水又是煉油廠直接排放沒有被利用的很大一部分。如何利用的煉油廠的蒸汽余熱、低溫廢水成為近些年煉油廠節(jié)能減排的一個(gè)新重點(diǎn)和一個(gè)新趨勢。 </p><p>　　本文通過在河北某煉油廠（以下稱簡稱煉油廠）的實(shí)地調(diào)研提出了煉油廠利用低溫廢水供熱的節(jié)

5、能方案。該煉油廠公司擁有500萬噸/年常減壓蒸餾、200萬噸/年重油催化裂化、80萬噸/年延遲焦化等22套生產(chǎn)裝置，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)標(biāo)，企業(yè)競爭力強(qiáng)。產(chǎn)品包含車用無鉛汽油、京標(biāo)汽油、燈煤、分子篩料、3#噴氣燃料、軍用航煤、特-30#柴油、輕柴油、工業(yè)燃料油、液化石油氣、丙烯、聚丙烯、丙烷、車用液化氣、二異丁烯、辛基酚、石腦油、苯、甲苯、二甲苯、溶劑油、石油焦、硫磺、己內(nèi)酰胺、硫銨、聚酰胺切片、苯甲醛、錦綸絲等多個(gè)品種。 </p>

6、<p>　　煉油廠生活區(qū)的供暖目前是由煉油廠鍋爐的部分蒸汽提供一次熱源，在各生活區(qū)設(shè)汽水換熱站，換熱后向廠區(qū)內(nèi)各采暖用戶供熱。煉油廠現(xiàn)狀冬季供熱面積為50萬平方米，熱指標(biāo)取60W/m2，最大計(jì)算熱負(fù)荷30MW。煉油廠供熱管網(wǎng)的供回水運(yùn)行溫度為65℃/50℃。供暖年耗蒸汽量約7.5萬噸。隨著公司規(guī)模不斷擴(kuò)大，采暖面積逐年增加，預(yù)計(jì)未來3年內(nèi)，煉油廠需要解決規(guī)劃供熱面積30萬平方米，熱用戶采用地板輻射采暖，供回水溫度為50℃/4

7、0℃，熱指標(biāo)取40W/m2，最大計(jì)算熱負(fù)荷12MW。 </p><p>　　煉油廠目前生產(chǎn)用蒸汽量較緊張，但煉化過程中每小時(shí)產(chǎn)生2萬噸34℃左右的低溫?zé)崴?，為了盡可能利用生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的低溫?zé)崴畮ё叩膹U熱，達(dá)到節(jié)能減排、能源充分利用的目的，本項(xiàng)目采用蒸汽型溴化鋰吸收式熱泵，以8.47萬噸/年的蒸汽為驅(qū)動(dòng)熱源，回收煉化過程中產(chǎn)生的部分34℃左右低溫?zé)崴膹U熱，為現(xiàn)狀50萬平方米和規(guī)劃30萬平方米的煉油廠生活區(qū)采暖提

8、供一次熱水。 </p><p><b>　　2.余熱利用系統(tǒng) </b></p><p><b>　　（1）系統(tǒng)簡介 </b></p><p>　　本項(xiàng)目擬在煉油廠新建一座吸收式熱泵換熱首站，利用溴化鋰吸收式熱泵回收低溫循環(huán)水的余熱為煉油廠生活區(qū)的供熱。以溴化鋰吸收式技術(shù)為基礎(chǔ)的各種溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組，是以熱能驅(qū)動(dòng)運(yùn)行，溴

9、化鋰溶液為吸收劑，水為制冷劑，從低品位熱源（或廢熱熱源）吸取熱量，制取滿足工藝或采暖用中、高溫?zé)崴蛘羝?，?shí)現(xiàn)余熱回收利用、從低溫向高溫輸送熱能的供熱設(shè)備。其驅(qū)動(dòng)熱能可是蒸汽、高溫?zé)煔?、直接燃燒燃料（燃?xì)?、燃油）產(chǎn)生的熱量，甚至是廢熱熱水或廢熱蒸汽，其最大優(yōu)勢在于余熱回收利用，在節(jié)能技術(shù)和余熱供熱領(lǐng)域中將發(fā)揮越來越重要的作用。 </p><p>　　在煉油廠的生產(chǎn)工藝過程中，有大量廢水等廢熱無法利用。這些廢熱造成

10、了能源的浪費(fèi)，而煉油廠又有日益增加的冬季供熱需求，故可配置溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組，回收這部分生產(chǎn)中排放的余熱來滿足供熱需求，達(dá)到節(jié)約能源、降低生產(chǎn)成本的目的。 </p><p>　　本項(xiàng)目采用的溴化鋰吸收式熱泵是蒸汽型第一類溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組。蒸汽型第一類溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組是一種以蒸汽作為補(bǔ)償能源，從低溫?zé)嵩慈幔瑢ν馓峁┕に囉没蛏钣脽崴墓嵩O(shè)備。在低溫?zé)嵩捶矫?，溫度?5℃的熱水即可用做低溫?zé)嵩矗吞?、?/p>

11、工、冶金、焦化、發(fā)電等行業(yè)生產(chǎn)中存在的采油分離水、工藝廢熱水、循環(huán)冷卻水等無法直接利用的低溫廢熱源均是良好的低溫?zé)嵩?。本?xiàng)目的低溫?zé)嵩词菬捰蛷S的低溫循環(huán)水，溫度為34℃。在供熱需求方面冬季采暖季節(jié)，北方地區(qū)的辦公樓、商場、賓館、住宅都需要供熱。第一類溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組的供熱熱水溫度與余熱熱水出口溫度及供熱熱水進(jìn)口溫度有關(guān)，余熱熱水出口溫度越高，熱泵機(jī)組能夠提供的供熱熱水溫度越高。第一類溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組的輸出熱量等于從低溫?zé)嵩椿厥盏?/p>

12、廢熱熱量和驅(qū)動(dòng)運(yùn)行用補(bǔ)償熱量之和，輸出熱量始終大于所消耗的高品位熱源熱量，為增能型熱泵。補(bǔ)償熱量、從低溫?zé)嵩椿厥盏膹U熱熱量及輸出熱量之間的比例為1:0.55:1.55～1:0.75:1.75，即機(jī)組的性能系數(shù)（COP）為1.55～1.75，比采用鍋爐供熱節(jié)能40%～45％。在同時(shí)具有低溫?zé)嵩春凸嵝枨蟮臒捰推髽I(yè)采用第一類溴</p><p>　　本項(xiàng)目使用煉油廠的0.8Mpa采暖抽汽作為驅(qū)動(dòng)熱源，回收煉化工藝中產(chǎn)生

13、的低溫循環(huán)水的余熱，通過溴化鋰吸收式熱泵將一次熱網(wǎng)回水從50℃加熱至75℃向外供熱，到各生活小區(qū)換熱站內(nèi)再二次換熱。 </p><p><b>　　2）系統(tǒng)熱平衡 </b></p><p>　　煉油廠熱泵余熱回收供熱系統(tǒng)熱平衡圖如圖1所示，系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)如表1所示。 </p><p>　　圖1 煉油廠熱泵余熱回收供熱系統(tǒng)熱平衡圖 </p

14、><p>　　表1熱泵回收余熱供熱系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)表 </p><p><b>　　3.收益分析 </b></p><p><b>　?。?）供熱收益 </b></p><p>　　本項(xiàng)目熱泵額定運(yùn)行工況下可回收循環(huán)水余熱15MW，單位面積供熱負(fù)荷按50W/㎡計(jì)算，可以增加供熱面積3.0x105平方米。

15、 </p><p>　　項(xiàng)目所在地區(qū)冬季采暖供熱時(shí)間為4個(gè)月，熱泵供熱運(yùn)行時(shí)間2880小時(shí)，熱泵制熱運(yùn)行滿負(fù)荷系數(shù)為1，熱泵每年回收低溫循環(huán)水的余熱量1.56x105GJ。 </p><p>　　（2）節(jié)能減排收益 </p><p>　　本項(xiàng)目熱泵提供的是供熱基礎(chǔ)負(fù)荷，熱網(wǎng)加熱器起到尖峰加熱器的作用，熱泵在整個(gè)采暖期始終處于滿負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，年運(yùn)行時(shí)間2880小時(shí)計(jì)，

16、每年可回收煉油廠低溫循環(huán)水余熱量1.56x105GJ，按國家節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，每百萬千焦供熱折標(biāo)煤 0.03412噸計(jì)算，每年可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能5300噸標(biāo)準(zhǔn)煤。熱泵余熱回收系統(tǒng)，年減排二氧化碳1.39x104噸，年減排二氧化硫44.5噸，年減排氮氧化物39.2噸，節(jié)能減排效益顯著。 </p><p><b>　　4.結(jié)語 </b></p><p>　　本項(xiàng)目利用溴化鋰熱泵技術(shù)回收

17、煉油廠低溫廢水余熱，不僅解決了煉油廠現(xiàn)狀及規(guī)劃共80萬m2的冬季供熱，又合理回收了煉化工藝過程產(chǎn)生低溫廢水的廢熱，節(jié)約了不可再生能源，降低了有害氣體及煙塵排放，從保障居民供暖、提高能源利用率，節(jié)約不可再生能源、保護(hù)社區(qū)環(huán)境、充分利用企業(yè)廢熱各方面均有十分重要的意義。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1] 戴永慶，鄭玉清.《溴化