1、单井场低谷电蓄热加热项目方案单井场低谷电蓄热加热项目方案 一、项目背景介绍 二、低谷电蓄热技术介绍 三、实施方案 四、投资及收益目 录一、项目背景 1、单井目前的加热方式可采用以下方式 a、天然气加热 b、电加热 c、空气能加热 d、太阳能加热 2、使用情况分析 3、技术对比1、单井目前加热方式 a、天然气加热炉。采用天然气为热源，直接燃烧加热的方式加热，废气直接排放大气中，热效率在55%左右，存在环保和安全问题。b、电加热。采用电加热管直接加热，没有排放，热效率在98%以上，没有环保问题。c、空气能加热，采用机械压缩空气的方式，从低温空气提取热量加热液体。d、太阳能加热，利用真空管吸收太阳光
2、加热液体。燃气加热炉电加热太阳能空气能2、使用情况分析 采用天然气为热源，单井产量在20m，加热前温度在32左右，加热后温度在52 左右，每天燃气量在85m左右，每年约需30000m。采用电加热为热源，单井产量在20m，加热前温度在32左右，加热后温度在52 左右，每天电量在490kwh左右。3、技术对比序序号号加热方式技术原理运行适用范围1低谷电蓄热加热利用晚上低谷电蓄能，转移用电高峰使用清洁能源，无污染，安全节能，使用寿命长适用所有2空气源热泵能量通过机械由低温热源向高温热源运移实用清洁能源，无污染，安全节能，使用寿命低适用所有3天然气加热炉通过燃烧将化学能转换为热能使用天然气，有废气污染
3、，有安全问题，不节能，使用寿命低气源充足的油井4电加热电能转换为热能使用清洁能源，无污染，有安全问题，不节能，使用寿命低适用所有5电磁感应加热器电能转换为电磁能发热消耗电能，无污染，安全不节能，使用寿命低适用所有6太阳能通过真空管将太阳能能转换为热能实用清洁能源，无污染，安全节能，使用寿命中光照比较充足，井场面积大的油井7电蓄热+光伏利用低谷电蓄热，利用光伏发电使用清洁能源，无污染，安全节能，使用寿命长光照比较充足，井场面积大的油井各加热技术分项对比 加热设备 对比项目低谷电蓄热低谷电蓄热天然气加热空气源热泵电蓄热+光伏电加热电磁感应加热太阳能设备固定投资日加热量(m3)20202020202
4、02020202020202020设备投资估算(万元)19197 7252525254.54.58 82828其他(万元)2 20 010105 50 01 15 5总计(万元)21217 7353530304.54.59 93333对比项目能源日耗量490kwh490kwh85m85m3 3210kWh210kWh300kwh300kwh490kWh490kWh500kWh500kWh220kWh220kWh能源单价0.2650.265元元/kwhkwh3.03.0元元/m m3 30.70.7元元/kWhkWh0.2650.2650.70.7元元/kWhkWh0.70.7元元/kWhkWh
5、0.70.7元元/kWhkWh年总费用(万元)4.74.79.39.35.35.32.92.912.512.512.812.85.65.6燃烧热值860kcal/kWh860kcal/kWh8500kcal/Nm8500kcal/Nm3 3860kcal/kWh860kcal/kWh860kcal/kWh860kcal/kWh 860kcal/kWh860kcal/kWh 860kcal/kWh860kcal/kWh 860kcal/kWh860kcal/kWh热效率0.950.950.550.552.92.90.950.950.980.980.950.951.451.45平均热值817kca
6、l/kWh817kcal/kWh4675kcal/Nm4675kcal/Nm3 32494kcal/kWh2494kcal/kWh817kcal/kWh817kcal/kWh842kcal/kWh842kcal/kWh 817kcal/kWh817kcal/kWh1247kcal/kWh1247kcal/kWh年维护费(万元)0.20.20.250.251.51.50.30.30.140.140.10.10.310.31年运行费(万元)4.94.99.559.556.86.83.23.212.6412.6412.912.95.915.91使用寿命(年)50505 58 88 810101515
7、20205 58 88 8101015152020 低谷电固体蓄热技术，是利用国家电力政策，在晚上电力充裕，电价较低的时候，使用电加热元件，把电能转换为热能，存储在特制蓄热体中，在白天电力紧张，电价很高的高峰时段，利用本公司的专利技术，使用空气把蓄热体中存储的热量稳定的释放出来，提供用户风量、压力和温度稳定的高温空气，供生产和生活使用。二、低谷电蓄热技术简介谷电是根据物价局经济贸易委员会电力工业局联合发文的文件精神，居民生活用电谷电是根据物价局经济贸易委员会电力工业局联合发文的文件精神，居民生活用电峰谷电，大众一般称其为低谷电，即相对于白天用电高峰期的说法，由于夜间用电量少峰谷电，大众一般称其
8、为低谷电，即相对于白天用电高峰期的说法，由于夜间用电量少，造成了电力的大量损失，通过改变低谷时段电价吸引用户在低谷时段用电，既减少了，造成了电力的大量损失，通过改变低谷时段电价吸引用户在低谷时段用电，既减少了电力损失又降低了高峰时段的电力负荷，从而实现了削峰填谷、调峰扩容的目的。是目电力损失又降低了高峰时段的电力负荷，从而实现了削峰填谷、调峰扩容的目的。是目前在城市居民当中开展试点的一种新电价类别。前在城市居民当中开展试点的一种新电价类别。随着经济的发展，人民生活水平的提高，社会对电能的需求不断的增长，使电网容随着经济的发展，人民生活水平的提高，社会对电能的需求不断的增长，使电网容量不断扩大，
9、用电结构发生很大的变化，使得各大电网的峰谷差日趋增大。总体来说，量不断扩大，用电结构发生很大的变化，使得各大电网的峰谷差日趋增大。总体来说，各大电网的峰谷差日趋增大，电网的调峰能力和客观上的调峰需要之间的矛盾十分尖锐各大电网的峰谷差日趋增大，电网的调峰能力和客观上的调峰需要之间的矛盾十分尖锐。随着这两年开建的这些电站陆续投产发电及国家对宏观经济的调控和高耗能企业的限。随着这两年开建的这些电站陆续投产发电及国家对宏观经济的调控和高耗能企业的限制，低谷时缺乏调峰手段的问题将更为突出。电网调峰需求对于应对日趋严重的调峰问制，低谷时缺乏调峰手段的问题将更为突出。电网调峰需求对于应对日趋严重的调峰问题具
10、有极其重大的意义。题具有极其重大的意义。分时电价是指按系统运行状况，将一天分时电价是指按系统运行状况，将一天24小时划分为若干个时段，每个时段小时划分为若干个时段，每个时段按系统运行的平均边际成本收取电费。分时电价具有刺激和鼓励电力用户移峰填按系统运行的平均边际成本收取电费。分时电价具有刺激和鼓励电力用户移峰填谷、优化用电方式的作用。谷、优化用电方式的作用。本质上就是一种便宜本质上就是一种便宜电电，不同的时间段不同的电价而，不同的时间段不同的电价而已。已。（1）采用夜间生产的形式，把主要用电时间调整至低谷电时段。）采用夜间生产的形式，把主要用电时间调整至低谷电时段。（2）利用蓄能技术，利用储电
11、技术（如：电池、蓄电池等）把谷电时段电力）利用蓄能技术，利用储电技术（如：电池、蓄电池等）把谷电时段电力储存起来。储存起来。（3）利用储热技术，把谷电产热储存起来用于白天供热（如：蓄热式电锅炉）利用储热技术，把谷电产热储存起来用于白天供热（如：蓄热式电锅炉、相变式蓄热电暖气等）。、相变式蓄热电暖气等）。什么是低谷电?低谷低谷电时段电时段交流电源蓄热原理：在晚上低谷电时段（23:007:00），共计8小时，380V交流电源为电热元件提供电流，电热元件发热，蓄热体吸收热量，温度升高到800左右，此时，电热元件所发出的热量全部存储在蓄热体中。电热公式：W=Q=I*R*T=P*T电热元件蓄热体蓄热原理
12、先进的控制系统 采用先进的PLC控制系统和能源管理系统，可以自动调节能源的输出，最大程度节省能源，保证设备性能稳定，技术先进，拥有完善的保护功能，保证设备安全稳定运行。完善的保护系统 设备采用温度，电流，电压，断线检测，自动报警，自主控制。灵活的故障报警 采用组态报警系统，给出具体报警地址，提示具体报警部件，引导工程检修人员检查。三、实施方案 一、设计原则 （1）按照国家及行业各种设计规范进行设计，通过对相关加热技术的优选，选择一种更加先进、更加节能、更加环保的加热方式和组合。（2）利用设计的科学性，设备的先进性，充分利用现有设施，减小对原系统的影响。（3）满足油田四化建设相关要求，相关参数自
13、动检测、采集与远传，实现装置的远程监视与控制。（5）在实现先进性、可靠性的前提下，实现油井出液加热系统经济优化设计，具有良好的经济效益。（6）采用先进的制造技术，确保设备安全稳定，运行可靠，操作简便；（7）精心合理安排各种设备的布置，做到布局合理，美观大方，节能增效 项目组分别于2020年1月19日、3月18日、3月31日、4月3日对胜龙、胜海、郝现、史南等管理区进行现场调研，目前，共收集到10座井场、15口油井的加热数据。通过对现场试验环境、加热条件等因素的考虑，初步确定以郝现管理区的HJH4-X65井作为试验井场。现场调研井场现状 井场位于垦利县郝家镇十八图村东侧、南一路南侧，单井产液采用
14、燃气加热炉加热，燃料为石油伴生气，现场无燃气计量仪表。井场为不规则矩形，总面积1186m2，可用面积约100m2。井场情况 根据现场反馈数据，加热前产液温度冬季较低，夏季较高，加热后温度全年波动不大，冬季加热负荷较大，最大加热功率约35kW，估算年耗气量约4.0104m3。月份平均日产液(t/d)平均日产油(t/d)平均含水率(%)加热前温度()加热后温度()120.95 1.96 90.66%30.27 54.45 221.09 2.29 89.15%26.81 52.74 322.15 2.01 90.92%31.24 50.07 422.19 2.00 90.97%33.63 53.12
15、 521.40 2.01 90.62%36.50 53.00 621.68 2.64 87.81%37.14 50.76 721.74 2.68 87.69%37.26 51.43 821.98 2.84 87.09%37.23 55.22 922.05 2.67 87.87%37.21 60.15 1022.01 2.88 86.93%35.70 56.22 1118.92 2.53 86.66%26.11 52.00 1218.07 1.45 92.00%26.66 50.77 二、系统功率确定1、根据井场情况提供的参数，大概折算出每天所需总热量。例如 每天出液量最高约为22m，出油量最高
16、约为3m，出口温度32，最终温度为52 25000*（52-32）=500000kcal.500000/860/95%=612kwh2、根据当地低谷电时段8小时折算电蓄热设备的功率。612*8=76.5kw3、设计全部利用电蓄热，最终功率取81kw。4、配合光伏发电，光伏发电板取30.5kw，考虑冬天太阳能光照不足，电蓄热功率 取60kw。三、工艺流程储液罐加热层低谷电蓄热 在储液罐下部设置加热循环层，利用空气循环把蓄热体里热量在循环层内循环，加热储液罐里的井口出液。利用太阳能光伏板产生电能，在白天直接加热原油，多余电能直接储存成热能。系统直接使用空气加热储罐，杜绝使用水，没有污染。305w光
17、伏板，100组，合计30.5kw，夏天可发电300kwh左右，冬天可发电250kwh左右。面积170m。光伏情况月总辐照量图一、太阳能资源现状等级名称分级阈值kWh/(m2a)等级符号最丰富G1750A很丰富1400G1750B丰富1050G1400C一般G1050D注：G表示总辐射年辐照量，采用多年平均值(一般取30年平均)太阳总辐射年辐照量等级表 东营市地理位置为北纬36553810，东经1180711910。本项目所在地太阳能资源属于C级，具有较好的开发前景。本工程位于山东省东营市，距离莒县站及济南站距离较远，而烟台靠外海，与东营市地理气候相似，且纬度较接近。因此本工程资源分析所用长期观
18、测数据选择烟台站观测站的数据及气温、气压、风速等气象要素的多年平均值。莒县站济南站一、太阳能资源现状烟台站莒县站济南站一、太阳能资源现状一、太阳能资源现状四、投资及收益序号序号名称名称功率（功率（kwkw）单价（万元）单价（万元）数量数量金额（万元）金额（万元）1电蓄热炉81211212电蓄热+光伏60301912111812一、投资估算 （包含设备费用和安装费）二、收益 按照每日25m原油量计算，对比天然气和电加热（每月30天机算）（25000*（52-32）/燃烧值/热效率）*能源单价=每日能源价格 项目项目方式方式每日能源总量每日能源总量（kcalkcal）能源单价能源单价（元）（元）月总量（元）月总量（元）年总量（元）年总量（元）低谷电蓄热5000000.265486558380天然气5000002.89332112000电加热5000000.712432149184低谷电蓄热+光伏2936002064000.265028460341520选择我们，保护环境，选择我们，保护环境，节能减排，增加收入！节能减排，增加收入！
