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新疆油田:首次成功实现利用余热能源发电

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  6月6日,新疆油田风城油田作业区余热发电投运成功。这标志着该作业区每年13万吨蒸汽余热将得以回收利用,是新疆油田首次尝试利用余热能源发电,也是石油开采行业首次应用该技术。

  风城油田是我国最大整装超稠油油藏,也是我国稠油开发能源消耗“大户”。在油田开发过程中,原油采出液具有高温、携汽等特点,采出水、原油的成品需要大量冷源平衡。

  2017年起,风城油田将采出液部分余热用于提高稠油热采注汽锅炉的进口水温,以及油田生产站区采暖及设备保温等。随着油田大规模开发,采出液的余热量逐渐增大,大量余热无法得以有效利用。

  面对我国明确降碳目标,强调大力发展新能源的大背景下,加快发展新能源已成为油田工业能源绿色低碳转型的必然选择。对此,风城油田作业区加快绿色低碳装备技术研发,一方面暂时采用空冷器空冷的方式平衡采出液处理过程中的余热,一方面研究国内外余热余压利用以低温余热的热-功(电)转化技术,开展采出液蒸汽余热发电应用研究,探索采出液处理过程中的余热利用方式。

  经过室内试验论证,采用有机工质朗肯循环工艺技术,以有机工质作为热力循环的工质与低温余热换热,有机工质吸热后产生高压蒸汽,推动汽轮机或其他膨胀动力机带动发电机发电,实现余热回收。

  值得一提的是,该技术可控制最低余热资源温度到70,远低于常规发电要求热源温度250以上,拓宽了可以回收发电的余热资源范围,为能源开采、冶金、化工等行业的低温余热资源回收提供了技术手段和设备。

  另外,风城油田作业区通过对有机郎肯发电系统进行改进和提升,提高该技术对油田含沙、油、轻烃等余热资源的适应性。同时,这项技术还可以推广到可再生能源发电系统,为可再生能源发电提供关键技术和设备。

  目前,风城油田余热负荷维持在100兆瓦以上,根据余热发电技术的热电13%的转化效率,余热资源的发电量可在13兆瓦以上。目前余热提供的清洁电源已并网至风城重1变电所,每日发电量可稳定维持在17000度电左右,可保障2100个家庭每天的用电量。该技术可实现年节约标煤约2336吨,年减排二氧化碳7900吨,节约水平衡冷源约23万吨。

  据悉,下一步,风城油田作业区将积极探索热能综合利用,深入开展光伏发电及风力发电技术研究实践,为油田生产提供低碳环保的“绿电”支持。

(文章来源:科技日报)

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