新型太阳能联合热泵加热输送原油系统.pdfVIP

油气 田地面工程第 29卷第 3期 (2010．3) 55 doi：10．3969／j．issn．1006—6896．2010．03．030 新型太阳能联合热泵加热输送原油系统 王学生 王争弄 陈琴珠 (华东理工大学机械与动力工程学院) 摘要：凝点高、黏度大的原油输送过程 交换 ，并将原油加热。加热后的原油通过输油端出 中必须进行加热与保温 以保持原油的良好流 口进入水套炉中，加热器则根据原油温度的高低进 动性 ，用太阳能替代部分常规能源来加热输 行 自动点火加热__2]。 送原油可节省大量 的能源 。新型太 阳能联合 此系统存在的主要缺点为 ：①启动过程慢 ；② 热泵加热输送原油系统通过太 阳能与热泵 的 受外界条件 (主要是太阳辐照条件)影响严重而导 联合 ，充分合理地利用 了太阳能资源 ，实现 致系统不稳定 、不连续。 了一种更加可靠、稳定、连续、节能的输送 (2)单一热泵供热。热泵加热原油系统是将低 原油 的供热方式 。 品位油污废水的热量作为热泵系统的低温热源 ，通 关键词 ：太 阳能；加热输送原油系统； 过热泵系统的压缩机实现低品位能量 向高品位的能 热泵 ；节能 量转移 ，进而实现原油加热的目的。故热泵系统的 能效系数值永远大于 1，该系统与其他直接加热方 我国太 阳能资源十分丰富 ，全 国有 9O 以上 式相 比具有明显的节能特点_3]；但热泵循环是需要 的地区年辐照总量大于 5000MJ／m ，绝大部分地 以消耗一部分常规电能为代价来实现从低温热源吸 区的太阳资源相当或超过国外 同纬度地区的太阳资 取热量的循环 ，不如直接利用无偿的太阳能资源来 源口]，具有 良好的开发条件和应用价值。新型太阳 的经济实惠。 能联合热泵加热输送原油系统的提出，是对太 阳能 其实 ，热泵加热原油输送系统流程与前述的太 资源的进一步充分开发利用。把太阳能资源用于油 阳能加热原油输送系统类似，只是用热泵取代太阳 田输送原 油的过程 中，开辟 了太 阳能利用 的新领 能集热器作为系统的节能供热元件。热泵循环的特 域 ，为油 田节能、提升原油输送能力提出一种十分 点主要有 ：①受外界环境影响相对较小 ；②工作时 可行的方案 。 稳定性较好 ；③热效率相对 比较高。但单一的热泵 供热系统对低温热源的稳定性要求很高，低温热源 1 原油输送过程供热方案 的稳定性对该系统的效率以及运行 的稳定性起到了 (1)单一太阳能供热。单一太 阳能加热原油输 关键性的作用 。 送系统主要包括太阳能集热器及其阵列 、原油换热 2 太阳能联合热泵加热输送原油系统 器 、蓄热水箱和控制系统等。 系统工作原理为 ：在正常太阳能辐射条件下 ， 该新型太阳能联合热泵加热输送原油系统是上 循环泵开启，小蓄热水箱的热水经阀门进入换热器 述介绍的两种相关原油输送供热方式的集合，在单 中，此时相关阀门关闭。进入换热器的热水与原油 一