油田油井co2空气能热泵

    中国油田所产原油多数为高含蜡原油，蜡含量多为15％～37％，有的甚至高达40％以上。若直接进行管道输送，易造成凝管事故，因此必须将原油加热到一定温度后才能进行长距离的管道输送。目前，油田的原油加热多采用水套炉和电加热器等方式。其中，水套炉普遍存在排烟温度过高、过剩空气系数较大等问题，导致加热效率低；而电加热器一般与太阳集热系统配合使用，以达到节能降耗的作用，但其运行系统复杂，不适用于太阳能不充足的地区。随着近年臭氧层破坏和温室效应的加剧，人们对环境的可持续发展越来越重视，寻找一种节能、环保、可推广普及近年来，空气源热泵的应用逐渐增多，但目前以传统制冷制热的空气源热泵普遍存在加热温度受限、低温环境效率低等问题。而同条件下CO2空气源热泵采用超临界CO2加热原油，加热温度可达90 ℃，受环境温度影响相对有限，同时由于CO2单位容积制冷量大、换热效果好，低温下运行也更加稳定高效。此外CO2作为工质，其ODP（消耗臭氧潜能值）为0，GWP（全球变暖潜能值），不需回收和再生，更加环保。CO2空气源热泵用于原油输送具有较好的可行性。       测试油井原采用燃气水套炉对原油运输管道进行加热。在原油输送流程中，燃气水套炉系统由燃烧器燃烧后火筒和烟管内的热烟气加热壳体内的水，通过热水循环进一步加热管道，达到加热原油的目的， 由于通过烟气作为载体与水交换热量，加热过程中易结垢积灰同时燃料燃烧不完全，从而导致加热效率低（80％～85%）、污染严重，这与节能环保的大趋势明显不符。同时，因为水套炉要实现燃料燃烧、烟气与水的热交换等过程，所需空间较大。此外，油田水套炉运行工况昼夜变化较大，需要司炉工摸清具体情况，并及时作出相应调整，操作复杂。

       而CO2空气源热泵直接使用电能驱动，充分利用低品位环境空气热能，效率较燃气水套炉高很多，低压冷媒经回热器预热后被压缩机吸入，经压缩后进入超临界状态的高温高压气体进入冷却器。水作为传热介质将高温高压气体中的热量持续传递到储油罐，同时冷却下来的高压气态工质经回热器预热后进入节流阀降压，变为低压气液混合物进入蒸发器，在蒸发器中液态冷媒吸收热量变成气态。气态冷媒随后进入压缩机，进行下一次循环。由于CO2的单位容积制热量较一般氟利昂工质大得多，因此对于相同制冷量的系统，CO2空气源热泵结构更紧凑。同时，因为CO2临界温度较低，热泵循环高压加热过程在超临界区域进行，且原油加热侧为直流式换热，流动和传热效果良好。快速有效调节温度，操作简单高效。的原油加热技术，显得极为重要。