免费在线天然气发电机余热回收利用技术阐述 1.1技术阐述 众所周知 , 天然气发电机是利用天然气发电的 设备 , 在设备正常运行的过程中 , 发电机将废气通过烟 筒排出 , 这一部分废气不但含有有毒元素 , 同时还 有着极高的温度 , 通常情况下高达 200— 400℃ , 一 方面造成发电机房温度过高 ; 另一方面 , 热量白白 散失掉 。 以 1台 500千瓦发电机组为例 :当 500KW 发电机功率在正常功况下 , 能回收 30万大卡 /h的热量 。 这一部分热量散失到大气中 , 不但造成污 染 , 同时也是极大的浪费 。 而天然气发电机余热回 收利用技术就是针对这一现象 , 通过在发电机烟道 安装针型管换热器 , 在针型管换热器内部冷水与管 道热气进行充分交换 , 达到回收烟道余热的目的 。 交换后所得到的热量 , 可用于其它介质的加热 , 用 途十分广泛 。 整套工艺简易流程如下 : 2运用实例分析 为了更直观 、 形象的说明此项技术 , 我 们以应 用过此技术的大港油田采油五厂西二联天然气发 电站为例 , 进行详细的分析 。 采油五厂西二联合站承 担着港西油 田的原油 集输 、 污水回注等任务 , 日来液量 15354方 , 原油含 水 95%, 原油密度 0.92, 原油经过加热沉降处理后 , 输送到下一站再进行原油脱水 。 西二联天然气发电机组 , 共有 5台 500kW 型号 为 500GF1-RT 燃 气 发 电 机 , 每 天 约 消 耗 伴 生 气 20880方 , 燃料的能量只有约 35%被发电机组转化 为电能 , 约有 30%随废气排出 ,25%被发动机冷却水 带走 , 通过机身散发等别的损失约占 10%左右 , 可利 用的废气余热功率为 3000kW/h。 一方面造成发电机 房温度过高 ; 另一方面 , 热量白白散失掉 , 也造成了 能源的浪费 。 2.1原理 : 发电机组余热回收技术的主要内容是 :在发电 机烟道安装针型管换热器 , 在针型管换热器内部冷 水与排烟管道热气进行充分交换后 , 达到回收烟道 余热的目的 。 2.2具体做法 : 利用余热回收系统加热 原油 , 需要安 装 5个 “ 烟气 — 导热介质 ” 换热器 (在发电机的烟筒上安 装 , 铺设大约 100米导热介质输送管线台板式换热器 , 保留原有加热炉 (在冬 季或原油流量加大时备用 , 安装余热回收装置后 , 在发电机组发电的同时 , 所排烟气热量通过特制的 天然气发电机余热回收利用 樊轩 王成 刘怡雯 (大港油田公司 , 天津 300280 摘 要 :今年以来 , 全国各地区 、 各部门 认真贯彻党中央 、 国务院关于节约能源 、 减 少污染物排放的工作部署 , 节能减排取得积 极进展 , 逐步见到成效 。 但是要实现 “ 十一 五 ” 期间节能减排目标 , 形势依然十分严峻 。 去年底召开的中央经济工作会议和今年的 全国人民代表大会提出 , 要把节能减排作为 调整经济结构 、 转变增长方式的突破口和重 要抓手 , 作为宏观调控的重点任务 。 在中央 格外的重视节能减排的大好形势之下 , 各个行 业 、 企业都在积极制订实施节能减排方案 , 其中有不少切合生产实际 、 符合生产要 、 投资回收率高且节约能源的效果显著的优质项目 , 下面就对其中的 “ 天然气发电机余热回收利 用 ” 项目进行综述 。 关键词 :天然气发电机 、 余热回收利用 冷水进水口 余热装置 热水出水口 案例与论文 59 《 资源节约与环保 》 2011年第三期 《 资源节约与环保 》 2011年第三期 余热回收装置回收并加热导热介质 , 使导热介质达 到一定温度 , 再通过导热介质输送系统 , 输送到板 式换热器 , 与原油进行充分换热 , 从而加热原油并 取代加热炉 。 2.3设备正常运行效果测试及效益分析 效果测试 : 该设备于 5月 25日整体投入运行后 , 5台天然 气发电机组的烟道口排烟温度较余热回收 装置安 装前有了明显变化 , 由安装前的平均 356.64℃ 下降 至 108.84℃ , 很好的降低了排烟热效应 , 我们列出三 台发电机的排烟温度前后对比 , 详见下图 。 同时 , 我们也对天然气发电机组的余热回收装 案例与论文 60 《 资源节约与环保 》 2011年第三期 置及板式换热器的效率进行了测试 , 5台发电机平 均 回 收 余 热 量 517.24KW/台 , 共 计 可 回 收 余 热 量 2586.2KW 。 两台板式换热器导热介质 (水 进口温度 由 63.7℃ 平均降至 54℃ (和原油充分换热后 , 原油 进口温度由原来的 41℃ 平均升至 47.75℃ , 温升达到 6.75℃ (原加热炉加热温升只有 2.7℃ , 起到了显著 的加热效果 , 各项数据详见下表 。 1-5#发电机余热回收器效率测试报告 被测单位 大港油田公司第五采油厂 测试数据 序号 测试项目 1#2#3#4#5#1进口烟温 (℃ 377.7344.5345.0358.1357.92出口烟温 (℃ 130.6104.7104.4106.098.53发电机排烟气量 (m 3/h 051854回收的余热量 (kW 513.7 505.3 532.4520.2 514.6 5回收的余热量合计 (kW 2586.26导热介质进口温度 (℃ 52.0 7导热介质出口温度 (℃ 63.763.563.963.463.68导热介质密度 (kg/m3 989.19导热介质流量 (m 3/h26.025.825.426.526.310导热介质吸收热量 (kW349.4340.8347.1347.0350.411介质吸收热量合计 (kW1734.712 余热回收器效率 (% 68.0 67.4 65.2 66.7 68.1 注 :以上数据只对本次测试负责 安装地点 西二联发电机房 燃气发电机型号 500GF1-RT 余热回收器型号 冀 N-500 监测时间 2007-5-291#(北 、 2#(南 板式换热器效率测试报告 企业名 大港油田公司第五采油厂 测试数据 安装地点 西二联发电机房 监测时间 2007年 5月 29日 换热器型号 BR0.47 生产厂商 天津板式换热器厂 序号 测试项目 1#2#数据来源 1导热介质进口温度 (℃ 63.763.7测试 2导热介质出口温度 (℃ 53.055.0测试 3导热介质进口焓 (kJ/kg 266.3266.3查表 4导热介质出口焓 (kJ/kg 221.5229.9查表 5导热介质进口密度 (kg/m3 989.1989.1查表 6导热介质进口流量 (m3/h 11020测试 7导热介质输入热量 (kW 1354.0 200 计算 8导热介质输入热量总和 (kW 1554.0 计算 9原油进口温度 (℃ 4141测试 10原油出口温度 (℃ 48.544测试 11原油进口焓 (kJ/kg 158.7158.7查表 12原油出口焓 (kJ/kg 187.7196.5查表 13原油进口密度 (kg/m3 978.0978.0查表 14 原油进口流量 (m3/h 155 17 测试 案例与论文 61 《 资源节约与环保 》 2011年第三期 2.4效益分析 :2.4.1节约能源的效果 通过对现场余热回收系统来进行测试 , 余热回收 系统每小时加热原油输出热量为 1274.7kW , 假设加 热原油采用输出同等热量的加热炉 , 额定 效率为 85%, 每小时需消耗天然气 129.5方 , 则余热回收系 统每天可节省天然气 3108方 , 天然气成本按 0.77 元 /方计算 , 每天则节约 2393元 , 每年可节约 87.35万元 , 除去循环水泵每年的消耗电能费用 9万余元 (循环水泵每天消耗电能 415kW, 电费按 0.65元 /KW计算 , 则每年可节约 78.35万元 , 回收期为 195/ 78.35=2.48年 , 投资回收期 3年计算 , 投入产出比为 1比 1.2。 2.4.2减排降噪效果 该项目投产运行后 , 不但降低了排烟热效应 , 而且噪音治理效果颇为显著 , 环境噪音由原来的 102分贝降至 86分贝 , 大大改善了员工的工作环 境 , 达到了企业所强调的安全生产 , 清洁环境 , 保障 职工身体健康 , 社会和谐发展的要求 , 体现了安全 、 节能 、 环保的宗旨 。 3结束语 天然气发电机组余热回收利用项目投产后 , 较 原加热生产系统相比 , 生产效率明显提高 , 能耗 、 生 产成本大幅度的降低 , 噪音治理效果良好 , 既满足了生 产需要 , 又达到了节能降耗的目的 。 执行标准及参考文献 《 油气集输设计规范 》 GB50350-2005 《 石油天然气工程设计防火规范 》 GB50183-2004 《 钢质管道及容器防腐蚀保温技术规定 》 Q/ DG1114-1993 《 建筑规划设计防火规范 》 GBJ16-87-2001 《 油田集输管道施工及检验收取规范 》 SY0422-97 GY01/E7.28《 节能降耗管理程序 》 《 采油厂天然气发电机工作管理办法 》 《 天然气发电机使用维护和管理制度 》 以上数据只对本次测试负责 15输出热量 (kW 1221.1 53.6 计算 16输出热量合计 (kW 1274.7 计算 17换热器效率 (% 90.2 26.8计算 18 换热器平均效率 (% 82 计算注 : 西二联合站循环泵机组 (西 测试数据 以上数据只对本次测试负责 泵铭牌参数 电动机铭牌参数 型号 :

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