能源治理

水源热泵技术让石化企业余热利用一举五得

石家庄炼化公司供暖项目是目前国内规模最大的工业供热项目,被建设部列为市政公用科技示范工程项目。项目总投资12.8亿元,采用热泵等先进技术,收集石家庄循环化工基地周边的工业企业的工艺循环水中的废热,供2115万平方米建筑采暖。

同热电联产项目相比,除供热效果同样令人满意外,项目还可以节约土地630亩,年节约标准煤54.92万吨,节水495.4万吨,减排废热8.3×105千焦,减少二氧化碳排放143.8万吨、二氧化硫4668吨、氮氧化物4064吨、粉尘879吨。

该项目为工业余热找到了新出路。工业冷却水、工业废水、地热尾水中蕴含着大量热能,但因热值较低难以提取而几乎全部丢弃。而热泵技术则能将废水中的7℃~50℃的低品位余热,转换成50℃~85℃的高品位热能加以利用。于是,石家庄炼化公司利用,收集工业余热用于北方采暖地区的供热热源,让水源热泵技术有了新的应用空间。

国内石化企业工艺循环水流量一般都很大。以石家庄炼化化工循环水场为例,其工艺循环水流量每小时高达20000吨,并且扩建计划已经立项,扩建项目工艺循环水流量高达每小时30000吨。其炼油部分循环水场的工艺循环水流量也高达每小时20000吨。相应工艺水运行温度比较恒定,冬季一般在31℃~36℃,属于低温热源,一般需要降低8℃~15℃才能满足工艺冷却要求,同时工艺水流量稳定。丰富稳定的水源,为水源热泵热回收利用提供了有利的条件。

作为石化企业,办公楼和车间都需要采暖,部分车间工艺还需要7℃低温冷却水。建设水源热泵能源站,从工艺循环水里收集热量,制取45℃或者60℃的热水解决采暖和生活热水,或者用于工艺加热,即可节省采暖和生产热水所消耗的高温蒸汽。同时,水源热泵一侧制热,另一侧制冷,也可以节省高温蒸汽。此外,在制热的同时,水源热泵水源取热侧水温可以降低到6℃~8℃,同样可以减少部分溴化锂机组的运行,节省部分高温蒸汽。

与此同时,石化企业如果配备水源热泵,冷却塔的开启台数自然会减少,可以节约冷却塔运行电能。水源热泵制热侧生产出的45℃或者60℃热水不仅可以满足本单位采暖需求,还可以外输供暖和供热水。

如此,石化企业的余热利用就成了一举五得的好事:本单位节能减排指标完成、节省电费、节省蒸汽费用、采暖能源供应的利润、政府的财政补贴利润。