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摘要:在對不同建筑采暖方式能源消耗分析與比較的基礎之上,以某油田建筑采暖方式改造為例,對不同節能方案下節能降耗進行了分析,期望能為相關研究提供一些參考價值。
油田地面建筑作為油田職工生產與生活的場所,室內采暖是一項必要的措施,但同時也應注意到,室內采暖耗費能源與資源較高,在油田總能耗中占據著較大的比例。為確保油田開發實現可持續發展,必須要減少建筑采暖的能源消耗,這對提升油田開發綜合經濟效益具有重要的意義。
1不同建筑采暖方式
能源消耗對比從當下我國采暖方式發展現狀來看,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、地熱采暖、太陽能采暖及燃料采暖;其中,燃料采暖方式根據燃料不同,分為燃煤鍋爐采暖、燃油鍋爐采暖、燃氣鍋爐采暖;而地熱采暖又因熱泵方式不同,分為壓縮式、吸收式、化學式及蒸汽噴射式熱泵[1-2]。為方便統一進行運行能耗計算,可以假設目標建筑面積為xm2(文中所有x均為相同的建筑面積),燃煤熱效率取值按國家最低標準76%計算,燃油與燃氣也按國家最低標準84%計算;采暖天數為180天,天然氣價格按1.2元/m2計算,煤炭價格按560元/t計算,原油價格按4000元/t計算,電價按0.55元/kWh計算。1)燃煤鍋爐采暖方式。2)燃油鍋爐采暖方式。在條件一樣的前提下,可以按照1t原油相當于1.43t標準煤進行相應計算并得出,采用燃油鍋爐采暖耗油量為0.0531xt,運行成本為212.4x元。3)燃氣鍋爐采暖方式。同理,可以按1000m2天然氣相當于1.33t標準煤進行運行成本計算,最終得出采用燃氣鍋爐采暖消耗的天然氣量為57.07xm3,運行成本為68.48x元。4)電熱鍋爐采暖方式。在條件相同的前提下,按照250W/m2計算得出,采用電熱方式采暖耗電量為1080xkWh,運行成本為594x元。5)地熱及太陽能采暖方式。由于該兩種方式采用的是綠色可再生能源,因此運行成本基本可以忽略不計。采用地暖及太陽能采暖方式運行成本最低,更有利于節能降耗,但受時間及區位空間影響較大,適用范圍較小[3]。電采暖方式雖然有節水、節地方便管理等優點,但運行費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化為低品位的熱能,因此也屬于一種間接的能源浪費,不適合油田地面建筑應用。燃煤采暖方式運行費用適中,采暖也最優,但不利于環境保護,對于我國節能減排發展會帶來一定影響[4-5]。總之,不同的建筑采暖方式對于節能降耗影響也各不相同,需要在實際進行采暖設計時,合理分析采納。
2案例
某油田區塊已建4座注配間、1座鍋爐房、1座水質站,1個生活點,總占地面積為1200m2,除了水質站與生活點采取熱水供暖方式外,其他采用的是電采暖。現鍋爐房內設有1臺1.5t燃煤蒸汽鍋爐,1臺2.5t燃煤蒸汽鍋爐。
2.1存在問題
鍋爐負載率低下,尤其是在冬季,鍋爐散熱量較大,相應消耗的煤炭數量較多;鍋爐存在嚴重的結垢問題,缺少全自動化的軟化處理設備,只能依靠酸洗保證生產,耗費成本較高;同時,嚴重的鍋爐結垢對于鍋爐熱效率也造成了不利影響,導致鍋爐耗能整體增加。
2.2解決方案方案
一:為有效解決鍋爐負載率低下問題,通過利用1臺常壓燃煤熱水鍋爐替換掉原2臺燃煤蒸汽鍋爐,并進一步增加供熱面積,將原來注配間電采暖方式改為熱水采暖方式。經過相應分析與計算,采暖熱負荷為146.18kW,常壓燃煤熱水鍋爐蒸發量設計為0.35MW,預計投資136520元。方案二:基于該油田區域廠房建筑面積相對較小,將原來水質站與生活點的熱水供暖方式改為電采暖方式,避免出現過濾采暖問題。經計算,需要安裝52臺7264-5FJER型電暖器,該電暖器額定電壓為220V,功率2.5kW,預計投資460100元。方案三:充分利用水質站和生活點的熱水管網與室內散熱器,將原來水質站與生活點的熱水供暖方式改為地源熱泵采暖方式,將鍋爐房內2臺鍋爐拆除,替換為2臺熱泵機組。需要安裝2臺LSBLGRG-150kW熱泵機組,其中1臺作為備用,預計投資101200元。從上述三種方案來看,若只對鍋爐房、水質站、生活點的采暖進行考慮,一次性投資最高的為方案三,方案一一次性投資最低。在運行成本方面,方案二由于采用的是電力采暖,運行成本最高,方案二次之,方案一運行成本最低[6]。
3結束語
通過比較分析表明,上述三種方案對于油田地面建筑采暖方式在節能降耗方面都有著較為積極的影響,但在關注建筑采暖節能降耗的同時,還應注重建筑采暖方式的經濟效益性,從而實現節能降耗的目標。
參考文獻:
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[3]黃輝,邱偉偉.熱泵技術在油田地面工程中的應用[J].長江大學學報(自科版),2013,10(16):154-156.
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[5]丁自富,宋衛娟,彭旭.河南油田地熱供暖系統的工藝設計[J].油氣田地面工程,2014(10):57-58.
[6]曹曉毛,馬海燕.油田地面建筑采暖方式對節能降耗的影響及認識[J].石油石化節能,2012,2(1):41-45.
作者:孫松 單位:大慶油田工程有限公司