【正文】 25kw，滿足該站冬季8403kw的加熱需求，并且提取熱能后3000m 3/d外排污水溫度從47℃降至20℃，可以滿足污水外排處理要求。因此，***條件，通過(guò)采用吸收式水源熱泵機(jī)組，消耗現(xiàn)有天然氣和部分電能提取污水熱能后，就可以滿足***聯(lián)合站的所有加熱需求，每年節(jié)約燃料原油4010噸。四、編制原則按照國(guó)家和***油田關(guān)于開展節(jié)能降耗工作的指導(dǎo)方針和整體發(fā)展戰(zhàn)略，以經(jīng)濟(jì)效益為中心，采用成熟先進(jìn)的熱泵技術(shù)，實(shí)施外排污水余熱回收利用，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗和節(jié)能減排。采用熱泵工藝對(duì)現(xiàn)有加熱系統(tǒng)進(jìn)行替換式改造，不改變聯(lián)合站的工藝現(xiàn)狀。利用熱泵技術(shù)改變加熱爐消耗大量燃料油的現(xiàn)狀，節(jié)能降耗和降低運(yùn)行成本。堅(jiān)持安全生產(chǎn)、工業(yè)衛(wèi)生和環(huán)境保護(hù)。五、遵循的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 《油田地面工程項(xiàng)目可行性研究報(bào)告編制規(guī)定》 。 《石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB501832022。 《油氣集輸設(shè)計(jì)規(guī)范》GB503502022。 《石油天然氣工程總圖設(shè)計(jì)規(guī)范》SY/T00482022。 《油田地面工程設(shè)計(jì)節(jié)能技術(shù)規(guī)范》SY/T64201999。六、技術(shù)路線（一）技術(shù)方案簡(jiǎn)述在***聯(lián)合站內(nèi)，在外排污水中通過(guò)應(yīng)用水源熱泵技術(shù)，提取現(xiàn)有的污水中外排的余熱，替代目前站內(nèi)使用的加熱爐加熱系統(tǒng)，.聯(lián)合站污水余熱回收利用工程可行性研究報(bào)告機(jī)組，利用現(xiàn)有的11000m 3/d天然氣提取4750℃的3000m 3/d外排污水中的熱能，替代全部的在用加熱爐，提高熱能利用率，實(shí)現(xiàn)余熱利用，節(jié)能減排和降低運(yùn)行費(fèi)用的目的。（二）產(chǎn)品方案本次污水余熱回收利用工程，不改變***聯(lián)合站的生產(chǎn)工藝，以現(xiàn)有的天然氣為動(dòng)力，通過(guò)吸收式水源熱泵提取現(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，取代***聯(lián)合站內(nèi)使用的加熱爐系統(tǒng)，降低加熱能量消耗，減少煙塵和氮氧化物的排放量，實(shí)現(xiàn)余熱利用。七、研究結(jié)論（一）工程概況利用現(xiàn)有每年40110 4Nm3天然氣，通過(guò)總功率10000kw的吸收式熱泵機(jī)組提取3000m3/d外排污水中的部分低品位熱能，輸出8403kw的高品位熱能，滿足南部4500m3/d來(lái)油、5000m 3/d外輸、3000m 3/d系統(tǒng)來(lái)液、2022m 3/d含水原油脫水、300m 3/d摻水以及冬季采暖等需要的5580℃加熱溫度，實(shí)現(xiàn)低品位污水資源的利用和4010t燃料原油資源的節(jié)約。（二）主要工作量***聯(lián)合站污水余熱回收利用項(xiàng)目主要工作內(nèi)容見表 15。表 15 污水余熱回收利用項(xiàng)目主要工作量序號(hào) 系統(tǒng)名稱 主要工作內(nèi)容 單位 數(shù)量1 熱泵系統(tǒng) 熱泵機(jī)組及配套的換熱器等 項(xiàng) 12 管網(wǎng)系統(tǒng) 生產(chǎn)系統(tǒng)與熱泵系統(tǒng)之間的配套管網(wǎng) 項(xiàng) 1.聯(lián)合站污水余熱回收利用工程可行性研究報(bào)告3 配套系統(tǒng) 輔助系統(tǒng)，包括輔助廠房、配電、控制等 項(xiàng) 1（三）研究結(jié)論通過(guò)技術(shù)應(yīng)用、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的分析和論證，得出如下結(jié)論：技術(shù)上可行。通過(guò)采用總功率10000kw的熱泵機(jī)組及相應(yīng)的配套工藝，在不改變聯(lián)合站生產(chǎn)運(yùn)行的條件下，利用現(xiàn)有天然氣作為驅(qū)動(dòng)力，通過(guò)提取外排污水中的低品位熱量，輸出高品位熱量滿足該站加熱系統(tǒng)加熱的能量需求。經(jīng)濟(jì)效益顯著。據(jù)測(cè)算，本項(xiàng)目資金共計(jì)2484萬(wàn)元，稅前財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率為%，稅前財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值為5753萬(wàn)元，稅后財(cái)務(wù)內(nèi)部收%，稅后財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值為3943萬(wàn)元。社會(huì)效益明顯。通過(guò)熱泵技術(shù)的應(yīng)用，提取污水中充足的低品位熱源，節(jié)約燃?xì)饣蛉加停瑴p少能源消耗，提高熱能的利用效率；同時(shí)，減少六臺(tái)2500kw快裝加熱爐和1臺(tái)200kw采暖加熱爐的煙塵和氮氧化物排放量以及降低外排污水對(duì)環(huán)境的影響，具有較好的社會(huì)效益。因此，該項(xiàng)目在技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理，實(shí)施該項(xiàng)目具有很好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，十分必要。通過(guò)采用水源熱泵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了以下目標(biāo)：每年節(jié)約燃料原油4010t。節(jié)約了加熱爐的更新改造費(fèi)用。減少污水外排處理前的污水冷卻費(fèi)用。減少六臺(tái)2500kw快裝加熱爐和1臺(tái)200kw采暖加熱爐的煙塵和氮氧化物的排放。.聯(lián)合站污水余熱回收利用工程可行性研究報(bào)告為熱泵技術(shù)在油田的推廣應(yīng)用提供示范和經(jīng)驗(yàn)。.聯(lián)合站污水余熱回收利用工程可行性研究報(bào)告第二章 自然條件和社會(huì)條件一、地理位置***聯(lián)合站位于河北省滄州市境內(nèi)。二、自然條件(一)氣象資料河北滄州全境處于歐亞大陸東部，中緯度地帶，屬暖溫帶半旱半濕潤(rùn)的季風(fēng)氣候。年平均干燥度 ～，大陸度 ～66，大陸性氣候很顯著。本區(qū)的氣候概況是：四季分明，溫度適中，雨熱同季，降水集中，災(zāi)害性氣候常有發(fā)生，春旱、夏澇、秋爽、冬干。風(fēng)向：春季和秋季以西北風(fēng)為主，冬季偏北風(fēng)較多。 常年盛行西南風(fēng)，平均風(fēng)速 3 米/秒左右。日照：年平均日照時(shí)數(shù) 2700～2900 小時(shí)，年輻射總量 124～131 千卡/平方厘米。年平均氣溫：～℃。極端最高氣溫：℃，極端最低氣溫：℃。降水：年平均降水量 510～610mm。無(wú)霜期：平均無(wú)霜期 183～195d 左右。年平均相對(duì)濕度：63%左右。平均蒸發(fā)量：1840～2340mm。（二）地質(zhì)、水文***聯(lián)合站地處華北平原東部，屬濱海平原，海河水系。地勢(shì)低平、多洼淀，并自西南向東北傾斜，對(duì)混凝土中的鋼筋有弱腐蝕性。該區(qū)抗震設(shè)防烈度為 7 度，設(shè)計(jì)地震分組為一組，設(shè)計(jì)基本地震加速度為。.聯(lián)合站污水余熱回收利用工程可行性研究報(bào)告三、交通運(yùn)輸滄州市地處河北省東南部，東臨渤海，北靠京津，與山東半島及遼東半島隔海相望。是河北省確定得“兩環(huán)（環(huán)京津、環(huán)渤海） ”開放一線地區(qū)，也是京津通往東部沿海地區(qū)得交通要沖。京滬鐵路、朔黃鐵路和京滬、津滄、石黃高速公路在滄州市區(qū)交匯。京九鐵路、朔黃鐵路在肅寧縣交匯，并建有編組站。朔黃鐵路于 2022 年 12 月全線通車，黃驊港于 2022 年 12 月通航。***聯(lián)合站附近已建成較完善的配套公路設(shè)施，羊孔公路、滄黃公路、205 國(guó)道和京汕高速公路等從附近穿過(guò)，交通十分便利。.聯(lián)合站污水余熱回收利用工程可行性研究報(bào)告第三章 污水余熱回收利用工程一、聯(lián)合站現(xiàn)狀***聯(lián)合站負(fù)責(zé)***油田的原油脫水和污水處理以及南部來(lái)好油的加熱和加壓任務(wù)。建有脫水系統(tǒng)、原油外輸處理系統(tǒng)、回注污水處理系統(tǒng)、外排污水處理系統(tǒng)。主要處理設(shè)備見表 32，平面布置見圖 31。加熱系統(tǒng)建有 6 臺(tái)2500kw 快裝加熱爐和 1 臺(tái) 200kw 采暖加熱爐，分別為系統(tǒng)來(lái)液、脫水、南部來(lái)油、外輸、摻水和冬季采暖服務(wù)，冬季最高用熱負(fù)荷 8403kw，平均運(yùn)行負(fù)荷7260kw。燃料為油田伴生氣和成品原油，日耗氣 11000Nm3，耗油 12t，年耗天然氣 401104Nm3，耗油 4010t。（一）脫水及外輸系統(tǒng)脫水能力：10000m 3/d。工藝流程為：6000m 3/d系統(tǒng)來(lái)液中40℃含水95%的3000m3/d加熱到55℃，與其他系統(tǒng)來(lái)液進(jìn)分離緩沖罐脫氣，最后進(jìn)入沉降罐沉降脫水，沉降后48℃的含水30%的2022m 3/d低含水原油加熱到75℃循環(huán)和脫水，脫出的300t合格原油進(jìn)入外輸系統(tǒng)，污水進(jìn)入污水處理站處理。溫度46℃的4500m 3/d南部來(lái)油加熱到63℃進(jìn)入儲(chǔ)油罐，與本地原油一起加熱到78℃輸往下站，外輸能力7200t/d，外輸量45005000t/d。***油田部分區(qū)塊采用摻水方式集輸，摻水加熱爐設(shè)在***聯(lián)合站，摻水量300m3/d，加熱溫度從50℃升高到75℃。***聯(lián)合站冬季對(duì)生產(chǎn)區(qū)值班室等輔助廠房進(jìn)行供暖。***聯(lián)合站工藝流程示意圖見圖32，加熱爐的冬季運(yùn)行參數(shù)見表33和表34。表31 熱負(fù)荷計(jì)算參數(shù)表天然氣熱值 8500KCal/m3 污水比熱容 原油熱值 10000KCal/kg 原油比熱容 .聯(lián)合站污水余熱回收利用工程可行性研究報(bào)告運(yùn)行負(fù)荷計(jì)算公式：Q 熱 =C(t2t1) Q 流量表32 ***聯(lián)合站主要設(shè)備表序號(hào) 設(shè)備名稱 規(guī)格型號(hào) 數(shù)量 投產(chǎn)時(shí)間1 好油罐 5000 3 19752 好油罐 1000 1 19763 沉降罐 1000 1 19764 好油罐 500 2 19765 系統(tǒng)沉降罐 3000 1 19796 砂濾罐 3000 5 19997 核桃殼過(guò)濾器 3000 3 1998 注水罐 500 2 19849 緩沖罐 312 2 199810 熱化學(xué)脫水器 312 2 199811 合一凈化器 312 2 199012 多級(jí)輸油泵 DY150506 4 199713 快裝加熱爐 2500 6 199714 水套爐 200 1 199715 注水泵 5ZB12/42 5 2022.聯(lián)合站污水余熱回收利用工程可行性研究報(bào)告表33 ***聯(lián)合站冬季最高負(fù)荷運(yùn)行參數(shù)表序號(hào) 加熱爐名稱 燃料 液量/d 含水 進(jìn)口溫度℃ 出口溫度℃ 負(fù)荷 kw1 南部來(lái)油爐 油/氣 4500 1% 46 63 18682 脫水爐 油/氣 2022 30% 48 75 16993 外輸爐 油/氣 5000 1% 60 78 21984 系統(tǒng)爐 氣 3000 95% 40 55 21255 采暖爐 氣 156 100%　 40 60　 1506 摻水爐 氣 300 100% 50 75 363合計(jì) 8403表34 ***聯(lián)合站冬季日常運(yùn)行參數(shù)表序號(hào) 加熱爐名稱 燃料 液量/d 含水 進(jìn)口溫度℃ 出口溫度℃ 負(fù)荷 kw1 南部來(lái)油爐 油/氣 4500 1% 48 62 15392 脫水爐 油/氣 2022 30% 48 70 13843 外輸爐 油/氣 4800 1% 60 75 18314 系統(tǒng)爐 氣 3000 95% 40 55 21255 采暖爐 氣 156 100%　 40　 52 906 摻水爐 氣 300 100% 50 70 290合計(jì) 7260（二）污水處理系統(tǒng)回注污水處理系統(tǒng)處理能力：8000m 3/d外排污水處理系統(tǒng)處理能力：6000m 3/d.聯(lián)合站污水余熱回收利用工程可行性研究報(bào)告處理工藝為：污水提升泵?合一凈化器?核桃殼過(guò)濾器?砂濾罐。其中回注污水直接進(jìn)注水罐回注，外排污水經(jīng)過(guò)冷卻塔降溫后進(jìn)外排污水處理站，利用“接觸氧化”法處理，處理合格后直接外排。圖31 ***聯(lián)合站平面示意圖.聯(lián)合站污水余熱回收利用工程可行性研究報(bào)告圖 32 ***聯(lián)合站工藝流程示意圖二、建設(shè)的必要性（一）大量外排污水的余熱未經(jīng)利用直接外排，散熱損失巨大系統(tǒng)來(lái)液溫度40℃左右，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)加熱和脫水加熱后，回注污水和外排污水溫度維持在4750℃，這部分污水?dāng)y帶的熱量中，僅通過(guò)外排污水散失到環(huán)境中（20℃）的熱能高達(dá)3920kw以上，占聯(lián)合站熱負(fù)荷的47%，散熱損失巨大，熱能有效利用率低。2022至2022年剩余污水量逐年增加，產(chǎn)水、注水與剩余污水量預(yù)測(cè)詳見表35，污水水質(zhì)詳見表36。表35 ***油田產(chǎn)水、注水及剩余污水預(yù)測(cè)表　 日產(chǎn)水（方） 日注水（方） 剩余污水（方）2022 年 2022 年 2022 年 2022 年 2022 年 2022 年 2022 年 2022 年 2022 年 2022 年 表36 ***聯(lián)合站污水水質(zhì)分析結(jié)果檢測(cè)時(shí)間K+Namg/LMg2+mg/LCa2+mg/LClmg/LSO42mg/LHCO3mg/LCO32mg/L總礦化度mg/L 690 0 6631.聯(lián)合站污水余熱回收利用工程可行性研究報(bào)告由于外排污水溫度4750℃，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了外排污水生物活動(dòng)繁殖需要的2030℃的最佳溫度，不得不通過(guò)冷卻塔對(duì)污水進(jìn)行降溫處理，增加了系統(tǒng)能耗。（二）燃料原油消耗多，運(yùn)行成本高***聯(lián)合站冬季各種熱負(fù)荷共有7260～8403kw，為了保證外輸?shù)陌踩拖到y(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，加熱系統(tǒng)不僅消耗了所有的油田伴生氣，還消耗了12t/d原油，原油消耗量占到了***油田300t日產(chǎn)原油的4%，原油商品率低，運(yùn)行成本高。加熱系統(tǒng)年消耗天然氣40110 4Nm3，原油4010t，耗電4310 。（三）加熱爐老化嚴(yán)重、安全性低、爐效低***聯(lián)合站的快裝加熱爐建于1996年，投產(chǎn)于1997年，現(xiàn)為淘汰產(chǎn)品，由于快裝加熱爐為直接加熱爐，燃燒火焰直接燒烤加熱盤管，極易造成加熱盤管的老化和管內(nèi)原油的結(jié)焦，現(xiàn)3臺(tái)加熱爐腐蝕滲漏嚴(yán)重，另外3臺(tái)盤管支架變形，斷裂；腐蝕滲漏嚴(yán)重，需要進(jìn)行更換和維修?？煅b加熱爐建于上世紀(jì)90年代，額定爐效80%，經(jīng)過(guò)多年的運(yùn)行，爐效已經(jīng)降低到75%以下，爐效低、能耗高。由于快裝加熱爐為直接加熱爐，配套有緊急放空閥門和管線用于工藝、管理等問(wèn)題需要緊急停爐時(shí)使用，安全性差。由于加熱爐等設(shè)備建成后的折舊期為14年，而該站的加熱爐已經(jīng)運(yùn)行了12年，存在爐管老化、腐蝕滲漏等問(wèn)題，到2022年就需要進(jìn)行更新加熱爐的建設(shè)，現(xiàn)在***油田廣泛應(yīng)用的加熱爐為真空相變加熱爐，額定爐效90%，2500kw加熱爐單臺(tái)投資100萬(wàn)元，該站全部改造需要投資600800萬(wàn)元，運(yùn)行時(shí)在消耗全部天然氣后，每年需消耗3000噸以上原油和43萬(wàn)度電，運(yùn)行能耗仍然很高。三、污水余熱回收利用技術(shù)石油行業(yè)是能源生產(chǎn)單位，同時(shí)也是能源消耗大戶，在工藝技術(shù)不斷進(jìn)步的條件下，通過(guò)采用新工藝新技術(shù)和新設(shè)