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根(gen)據油(you)(you)氣(qi)生產用(yong)(yong)電(dian)特點，立足自身消納(na)，充分利(li)用(yong)(yong)已(yi)(yi)建電(dian)網、變(bian)配電(dian)設(she)施(shi)及空(kong)閑土地資源，建設(she)分散式(shi)(shi)風力發電(dian)和光(guang)伏發電(dian)，利(li)用(yong)(yong)高(gao)效電(dian)加熱(re)(re)設(she)備和電(dian)強化(hua)油(you)(you)氣(qi)處理技術(shu)，開展燃(ran)油(you)(you)、燃(ran)氣(qi)加熱(re)(re)爐(lu)(lu)(lu)(lu)替代(dai)改(gai)造，構建高(gao)效電(dian)氣(qi)化(hua)流程，提(ti)高(gao)用(yong)(yong)能效率，推動生產用(yong)(yong)電(dian)清潔化(hua)程度不斷提(ti)高(gao)。其中適應于(yu)稠(chou)油(you)(you)、稀油(you)(you)、氣(qi)田等應用(yong)(yong)場(chang)景的電(dian)加熱(re)(re)相(xiang)變(bian)爐(lu)(lu)(lu)(lu)、高(gao)壓直入(ru)電(dian)加熱(re)(re)爐(lu)(lu)(lu)(lu)等直熱(re)(re)式(shi)(shi)綠電(dian)鍋爐(lu)(lu)(lu)(lu)和蓄熱(re)(re)式(shi)(shi)高(gao)壓電(dian)加熱(re)(re)爐(lu)(lu)(lu)(lu)、光(guang)電(dian)儲一(yi)體(ti)化(hua)加熱(re)(re)爐(lu)(lu)(lu)(lu)、光(guang)熱(re)(re)儲一(yi)體(ti)化(hua)加熱(re)(re)爐(lu)(lu)(lu)(lu)和固體(ti)蓄熱(re)(re)注(zhu)汽鍋爐(lu)(lu)(lu)(lu)等儲熱(re)(re)式(shi)(shi)綠電(dian)鍋爐(lu)(lu)(lu)(lu)等設(she)備，已(yi)(yi)逐(zhu)漸從“實(shi)驗場(chang)”走向“應用(yong)(yong)場(chang)”。

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技術原理

熔鹽(yan)(yan)(yan)做為儲(chu)(chu)能(neng)和(he)傳(chuan)熱(re)(re)工質，具有良好(hao)的(de)(de)儲(chu)(chu)熱(re)(re)和(he)傳(chuan)熱(re)(re)性(xing)能(neng)，根據(ju)熔鹽(yan)(yan)(yan)的(de)(de)性(xing)質及(ji)油(you)田注(zhu)(zhu)(zhu)汽(qi)(qi)(qi)(qi)生(sheng)產特點，自(zi)主研發電(dian)熱(re)(re)熔鹽(yan)(yan)(yan)儲(chu)(chu)熱(re)(re)注(zhu)(zhu)(zhu)汽(qi)(qi)(qi)(qi)工藝，將不(bu)連續的(de)(de)谷時電(dian)或不(bu)穩定的(de)(de)綠(lv)電(dian)通(tong)過(guo)(guo)熔鹽(yan)(yan)(yan)電(dian)加(jia)熱(re)(re)器轉(zhuan)化(hua)為熱(re)(re)能(neng)儲(chu)(chu)存在熔鹽(yan)(yan)(yan)中，通(tong)過(guo)(guo)熔鹽(yan)(yan)(yan)加(jia)熱(re)(re)直流式濕飽和(he)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)(qi)(qi)發生(sheng)裝置，熔鹽(yan)(yan)(yan)熱(re)(re)能(neng)24小時連續與油(you)田采出水換熱(re)(re)生(sheng)產適合油(you)田注(zhu)(zhu)(zhu)汽(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)濕飽和(he)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)(qi)(qi)，實現電(dian)能(neng)到熱(re)(re)能(neng)的(de)(de)高效(xiao)儲(chu)(chu)能(neng)及(ji)直接轉(zhuan)化(hua)利(li)用，替代現有燃(ran)氣(qi)注(zhu)(zhu)(zhu)汽(qi)(qi)(qi)(qi)鍋爐。相比于熔鹽(yan)(yan)(yan)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)(qi)(qi)發電(dian)系(xi)統，減(jian)(jian)少熱(re)(re)能(neng)向電(dian)能(neng)的(de)(de)二次(ci)轉(zhuan)化(hua)，效(xiao)率提升50%左右，同時達到注(zhu)(zhu)(zhu)汽(qi)(qi)(qi)(qi)系(xi)統清潔能(neng)源(yuan)替代的(de)(de)目(mu)標，減(jian)(jian)少天然氣(qi)消耗(hao)及(ji)二氧(yang)化(hua)碳排放。

圖1電熱熔鹽儲(chu)能技術原理示意圖

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技術特點

（1）主要特點

電(dian)熱(re)(re)熔鹽(yan)(yan)(yan)儲(chu)熱(re)(re)注(zhu)汽(qi)工藝(yi)系(xi)統(tong)技術：根據(ju)熔鹽(yan)(yan)(yan)的(de)性(xing)質及油(you)田注(zhu)汽(qi)生產(chan)特(te)點(dian)，自主研(yan)發了電(dian)熱(re)(re)熔鹽(yan)(yan)(yan)儲(chu)熱(re)(re)注(zhu)汽(qi)工藝(yi)流程，適用于油(you)田含(han)硅高、礦化度高、含(han)氯高的(de)水質特(te)點(dian)，可產(chan)生適合注(zhu)汽(qi)生產(chan)要求的(de)濕飽(bao)和(he)蒸汽(qi)，且具有良好的(de)變負荷調(diao)節性(xing)能；系(xi)統(tong)熱(re)(re)效率大于90%。

熔鹽(yan)加熱(re)直(zhi)流式(shi)濕(shi)飽和蒸(zheng)汽發(fa)生裝(zhuang)置：創新(xin)采用(yong)多級耦(ou)合技術及(ji)直(zhi)流式(shi)換熱(re)結(jie)構，實現濕(shi)蒸(zheng)汽發(fa)生，屬(shu)于(yu)首臺套研制，達(da)到國際領(ling)先水平。

蒸(zheng)汽(qi)發(fa)生(sheng)器干度精準調(diao)控(kong)技術(shu)(shu)：通(tong)過電加(jia)熱熔鹽蒸(zheng)汽(qi)發(fa)生(sheng)系(xi)統(tong)基礎理(li)(li)論研究，結(jie)合工藝PID流程(cheng)，以控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)干度為目標，研究并建立基于多輸入數學模(mo)型(xing)（模(mo)型(xing)預測控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)方法）的先進控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)技術(shu)(shu)和基于機理(li)(li)模(mo)型(xing)的蒸(zheng)汽(qi)發(fa)生(sheng)系(xi)統(tong)實時優化技術(shu)(shu)。創(chuang)新采(cai)用(yong)粗、細兩級調(diao)節及聯鎖控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)，實現(xian)蒸(zheng)汽(qi)干度自動調(diao)控(kong)，精準控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)誤差≤±5%。

高溫熔(rong)鹽罐(guan)(guan)罐(guan)(guan)體設計技(ji)術：通過材質選擇(ze)，罐(guan)(guan)體結(jie)構適(shi)應性設計，滿(man)足(zu)儲罐(guan)(guan)高溫使(shi)用(yong)要求；使(shi)用(yong)ANSYS軟(ruan)件對儲罐(guan)(guan)強度(du)、熱應力、預(yu)熱和進鹽系統流場進行分析，實現罐(guan)(guan)體均勻升溫。

高(gao)(gao)地(di)下水(shui)位地(di)區外環(huan)墻(qiang)式(shi)高(gao)(gao)溫(wen)儲罐(guan)基(ji)礎技術(shu)：采(cai)用ABAQUS軟件建立精細化實體仿真模(mo)型(xing)，實現(xian)儲罐(guan)基(ji)礎高(gao)(gao)溫(wen)環(huan)境下的二維穩態分析，首次應(ying)用外環(huan)墻(qiang)式(shi)樁筏隔熱(re)復合(he)基(ji)礎技術(shu)，實現(xian)560℃的高(gao)(gao)溫(wen)熔(rong)鹽(yan)罐(guan)基(ji)礎溫(wen)度≤60℃。

大(da)功(gong)(gong)率(lv)熔鹽電(dian)加(jia)熱(re)(re)器功(gong)(gong)率(lv)遞(di)減串(chuan)級(ji)加(jia)熱(re)(re)技術：熔鹽電(dian)加(jia)熱(re)(re)器采用功(gong)(gong)率(lv)遞(di)減串(chuan)級(ji)加(jia)熱(re)(re)模式(shi)，降低(di)高(gao)(gao)溫級(ji)的(de)升溫速(su)率(lv)，防(fang)止熔鹽局部(bu)高(gao)(gao)溫分解，確保熔鹽系統安全(quan)運(yun)行。

蒸汽發生器(qi)緊(jin)急(ji)(ji)(ji)泄放(fang)(fang)安(an)全(quan)保(bao)障技(ji)術：蒸發器(qi)采用(yong)直流(liu)(liu)式(shi)換(huan)熱結構(gou)，為防止(zhi)系(xi)統緊(jin)急(ji)(ji)(ji)停運時，產生的(de)高溫過熱蒸汽進入油田(tian)注(zhu)汽系(xi)統，自(zi)主研(yan)發蒸汽發生器(qi)緊(jin)急(ji)(ji)(ji)泄放(fang)(fang)流(liu)(liu)程(cheng)，設置柱塞泵、泄壓(ya)閥(fa)、排氣(qi)閥(fa)聯鎖控(kong)制安(an)全(quan)保(bao)障技(ji)術，消(xiao)除(chu)緊(jin)急(ji)(ji)(ji)泄放(fang)(fang)時的(de)安(an)全(quan)隱患(huan)和噪(zao)聲(sheng)污染，確(que)保(bao)系(xi)統運行安(an)全(quan)。

（2）技術先進性

適(shi)(shi)用(yong)(yong)注汽(qi)生(sheng)產：電熱熔鹽(yan)儲能(neng)(neng)注汽(qi)技(ji)術適(shi)(shi)用(yong)(yong)于油田采出水含硅高、礦化度高、含氯高的(de)水質特點，可(ke)產生(sheng)適(shi)(shi)合注汽(qi)生(sheng)產要(yao)求的(de)濕(shi)飽和蒸汽(qi)，且具有(you)良好的(de)變(bian)負荷(he)調節性能(neng)(neng)，負荷(he)調節范(fan)圍60%~100%。

蒸(zheng)汽(qi)(qi)干度(du)精準(zhun)高(gao)：創新采用(yong)粗(cu)、細兩級調節及聯鎖控制(zhi)，實(shi)現蒸(zheng)汽(qi)(qi)干度(du)自動調控，精準(zhun)控制(zhi)誤差≤±5%。

系(xi)(xi)統熱(re)(re)效(xiao)率(lv)(lv)高：電(dian)(dian)熱(re)(re)熔鹽儲(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)注汽技(ji)術(shu)實(shi)現電(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)(neng)到(dao)熱(re)(re)能(neng)(neng)(neng)(neng)的(de)(de)高效(xiao)儲(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)及直接轉(zhuan)化(hua)(hua)利用(yong)，系(xi)(xi)統熱(re)(re)效(xiao)率(lv)(lv)大于90%，相比于熔鹽蒸(zheng)汽發電(dian)(dian)系(xi)(xi)統，減(jian)少(shao)熱(re)(re)能(neng)(neng)(neng)(neng)向電(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)(neng)的(de)(de)二次轉(zhuan)化(hua)(hua)，效(xiao)率(lv)(lv)提升50%左(zuo)右，同時達到(dao)注汽系(xi)(xi)統清潔能(neng)(neng)(neng)(neng)源替代的(de)(de)目標，減(jian)少(shao)天然氣消耗及二氧化(hua)(hua)碳排放。

（3）技術經濟性

以6噸/小(xiao)時(shi)（15兆(zhao)瓦(wa)級）電熱熔鹽儲能注(zhu)汽項目為例，建設投(tou)資5990萬(wan)(wan)元，全年運行電費946.9萬(wan)(wan)（含谷電），替代(dai)天然氣量(liang)313萬(wan)(wan)立方米,節約蒸汽實(shi)際運行成本(ben)841萬(wan)(wan)元。

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適用范圍及推廣前景

電(dian)熱熔鹽(yan)儲(chu)能(neng)(neng)注汽(qi)(qi)技(ji)術在稠(chou)油注汽(qi)(qi)系統的(de)(de)推廣應用(yong)，可替(ti)代(dai)(dai)油田SAGD及蒸汽(qi)(qi)驅等連續運行的(de)(de)常規(gui)燃(ran)氣注汽(qi)(qi)站，僅遼(liao)河(he)油田可替(ti)代(dai)(dai)蒸汽(qi)(qi)1600萬(wan)噸/年，消納(na)谷電(dian)/綠(lv)電(dian)108億度，實現(xian)天然氣減耗10.4億方(fang)、二氧化(hua)碳減排225萬(wan)噸，儲(chu)能(neng)(neng)規(gui)模464萬(wan)千瓦(wa)(wa)，可支(zhi)撐遼(liao)寧省光(guang)伏發電(dian)裝機容量(liang)(liang)935萬(wan)千瓦(wa)(wa)或(huo)風電(dian)裝機容量(liang)(liang)450萬(wan)千瓦(wa)(wa)電(dian)量(liang)(liang)全(quan)部消納(na)。巨(ju)大(da)的(de)(de)綠(lv)電(dian)消納(na)能(neng)(neng)力和儲(chu)能(neng)(neng)規(gui)模，可提升電(dian)網靈活(huo)調(diao)節能(neng)(neng)力，促(cu)(cu)進(jin)遼(liao)寧省能(neng)(neng)源(yuan)供(gong)需平衡，實現(xian)風光(guang)棄(qi)電(dian)量(liang)(liang)、棄(qi)電(dian)率雙降(jiang)，熔鹽(yan)儲(chu)能(neng)(neng)做為(wei)稠(chou)油注汽(qi)(qi)系統清(qing)潔替(ti)代(dai)(dai)技(ji)術具(ju)有(you)廣闊的(de)(de)應用(yong)前景(jing)。該技(ji)術成果，可促(cu)(cu)進(jin)適用(yong)于稠(chou)油注汽(qi)(qi)系統的(de)(de)電(dian)熱熔鹽(yan)儲(chu)熱技(ji)術成果編制(zhi)，形成系列化(hua)標準(zhun)規(gui)范及技(ji)術手冊(ce)，可為(wei)中(zhong)石油稠(chou)油油田注汽(qi)(qi)系統清(qing)潔替(ti)代(dai)(dai)起(qi)到示范和引(yin)領作用(yong)，同時熔鹽(yan)儲(chu)熱蒸汽(qi)(qi)發生技(ji)術可在石油、石化(hua)、鋼鐵、煉化(hua)等需要(yao)蒸汽(qi)(qi)生產的(de)(de)行業起(qi)到引(yin)領和示范意義。

電熱熔(rong)鹽儲能注(zhu)汽(qi)技(ji)(ji)(ji)術為遼(liao)(liao)河油(you)(you)田(tian)分公司(si)中油(you)(you)遼(liao)(liao)河工(gong)程(cheng)有(you)(you)限公司(si)自主研發的(de)(de)新型技(ji)(ji)(ji)術，已形成完(wan)成的(de)(de)工(gong)藝技(ji)(ji)(ji)術包，擁(yong)(yong)有(you)(you)該技(ji)(ji)(ji)術全(quan)部知識(shi)產權。中油(you)(you)遼(liao)(liao)河工(gong)程(cheng)有(you)(you)限公司(si)在稠油(you)(you)注(zhu)汽(qi)領域建設擁(yong)(yong)有(you)(you)50余年的(de)(de)工(gong)程(cheng)業績，是行業標注(zhu)《稠油(you)(you)注(zhu)汽(qi)系統設計規范》的(de)(de)主編單位(wei)，具有(you)(you)完(wan)善的(de)(de)供(gong)應鏈、先進的(de)(de)技(ji)(ji)(ji)術水平和(he)豐(feng)富工(gong)程(cheng)經驗(yan)。未(wei)來可通(tong)過(guo)技(ji)(ji)(ji)術服(fu)務、技(ji)(ji)(ji)術許可、專利轉讓等形式開展合作