中国石油锦西石化公司 辽宁葫芦岛 125000
摘要：原油具有凝点高、粘度大的性质，在输送过程中必须进行加热与保温，以保持原油的良好的流动性，炼厂原油在加热过程中需要消耗大量的不可再生的能源，用废热回收相变蓄热装置来加热炼厂原油可以减少大量的能源消耗。本文通过相变蓄热材料吸收工业废热加以储存再用于加热水的相变蓄热技术回收工业废热的方式，从而实现了工业废热的循环利用，在节能降耗及绿色环保方面具有重要的意义。
关键词 ：废热，回收，加热，原油，循环
1 研究背景及意义
目前炼厂原油在节能降耗方面仍存在一些不足，炼油企业能耗指标与国外先进水平相比还存在较大差距，比如2005年中国石化炼油综合能耗为 68.59 千克/标油吨，而国外最好水平已经达到 53.2 千克/标油吨。从2000年到2005年，中国石化集团万元产值综合能耗指标由4.06吨标煤/万元产值下降到3.6吨标煤/万元产值；炼油吨原油综合能耗从76.66千克标油降低到68.59千克标油；可见炼厂原油实现可持续发展的更大潜力在于发展方式的转变。在对资源合理开发利用的同时，各大企业将更倾力于自身的节能减排，创建节约型企业、绿色环保企业、自主创新型企业。由此可见，石油企业必须提高管理及技术水平，降低能源消耗，控制原油生产成本。用废热回收相变蓄热替代部分常规能源来加热输送原油可以减少大量的常规能源消耗。
2 废热回收系统组成及工作原理
2.1 系统组成
废热回收相变蓄热加热原油输送系统主要包括集热器、相变蓄热装置、换热器、供热体、各种阀门及控制系统等，整个加热系统的流程见下图1所示：
图1 废热回收相变蓄热加热炼厂原油循环系统
2.2蓄热装置的结构及运行原理
在工业废热充分时用蓄热介质储存多余的能量，在废热量不足时用储存的能量为原油加热，可解决废热回收的间断性和不可控性问题，能更有效地利用相变蓄热装置。
本系统中应用相变蓄热装置来储存工业废热，在设备制作中所用蓄热材料是由几种原料聚合成的一种新材料[1]，其热物性参数如表下表1所示。
图2 相变蓄热装置
热水由布水器进入蓄热装置中加热蓄热单元，蓄热单元中的相变材料在某一温度下由固态变为液态，使热能转化为蓄热材料的潜热储存起来；当需要热能时，使冷水通过相变蓄热装置中的放热盘管，当冷水通过盘管时，由导热介质通过放热盘管对水加热，达到用热要求，导热介质由蓄热单元加热，当蓄热材料放出部分热量后，蓄热单元内靠近壁面的液体凝固，随着放热的进行，液相和固相界面渐渐远离壁面，最终，蓄热材料全部由液态变为固态[2]。
2.3系统工作原理
本系统采用相变蓄热间接加热的方式，工业废热通过集热器的收集储存在蓄热体中，通过换热器二次能量的交换才能将收集的热量通过供热体加热炼厂原油，依次循环从而实现了工业废热能量的循环利用。采用间接加热的方式可以利用现有成熟的相变蓄热技术，此输送方式安全可靠、运行稳定。在系统中增加换热器，可有效地解决回收热量不稳定等问题。
3 系统性能指标及经济效益
经分析可知该系统预测可达到下列主要性能指标:
(1)在正常运行情况下，此系统可配合其他设施一起运行满足原油正常加热。
(2)本系统可以对原油进行等温加热，经原油换热器加热的原油温度可从25～3O℃提高至50～55℃。
(3) 采用间接加热方式与直接加热方式相比，系统安全性、可靠性和维护、维修、安装调试。
（4）系统充分利用工业废热实现了余热的循环，保护环境，减少资源浪费。
参考文献：
[1] 马贵阳，郑平，龚智立。相变蓄热供热装置的研制及放热性能测试[J]，辽宁石油化工大学学报，2005，29(11):7-10。
[2] 刘金才。适用于余热回收的相变蓄热供热装置的研制 (中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司，北京102500)。
[3] 罗晓熹，张寅平，林坤平。电加热相变蓄热地板供暖房间热特性数值模拟与分析[J].太阳能学报，1999，25-9。
[4] 肖敏，龚克成。良导热形状保持相变蓄热材料的制备及性能[J]。太阳能学报22(4):427-430。
作者简介：梁爽（1984.4.2）男，汉族，主要从事石油化工工作。
论文作者:梁爽
论文发表刊物:《防护工程》2018年第26期
论文发表时间:2018/12/19
标签：蓄热论文; 原油论文; 装置论文; 系统论文; 工业论文; 方式论文; 材料论文; 《防护工程》2018年第26期论文;