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海上油气田余热制冷技术的创新突破:文昌19-1油田的绿色实践

2025-04-17 09:48     来源:中海油研究总院     海上油气平台油气田开发中国海油

海洋能源网获悉,近日,由研究总院自主研发设计的余热回收综合利用制冷系统在文昌19-1油田DPPA平台顺利投用,标志着海上油气田在开发过程中开启了“变废为宝”的经济性绿色低碳实践。作为总院创新余能利用系列技术之一,该系统将“热”和“冷”合二为一,实现了以热制冷的神奇转化,以“近零电耗制冷”的表现,为海上油气田开发打造了绿色制冷新范式。接下来,让我们跟随科研团队的脚步,解码海上余热制冷技术应用的“破局之道”。

余热梯级利用技术:变热为冷的“七色宝莲”

针对海上平台丰富的主电站高温烟气余热资源,研究总院科研团队采用余热梯级利用技术,通过余热回收装置和热源动态控制系统,将高品位热源供给ORC发电装置转化为电力,低品位热源供给溴化锂制冷装置。该技术不仅实现了余热资源的高效利用,还为海上平台空调系统提供了充足的冷源,系统耗电量降低90%。

抗腐蚀紧凑型橇装化技术:抵抗海洋严苛环境的“金钟罩”

面对海上高盐雾腐蚀和空间紧张的双重挑战,设计团队采用“防腐强化和集成设计一体化”方案。通过三维建模优化设备布局,将余热制冷系统核心部件和配套辅助系统进行紧凑式橇块化设计,同时将关键部件替换为耐海水腐蚀的钛材,并加装可拆卸防腐罩壳。这不仅大幅优化了机组占地空间,还显著提升了设备的防腐蚀能力。

热源动态适配技术:破解余热品质波动的“压舱石”

海上平台热源的温度不稳定,其波动会对系统设备造成损害。为解决这一难题,团队在系统内设计了多组智能调节装置,通过实时监测和联动控制,实现热源与制冷需求的动态匹配。当热源温度变化时,调节阀自动调节热介质循环量,保障系统在不同热源工况下稳定的制冷能力。

智能真空控制技术:维持制冷循环的“关键防线”

真空环境是余热制冷系统高效运行的关键,海洋腐蚀环境和平台振动等因素易破坏真空状态。针对此问题,团队采用了多重真空保障技术。通过安装高精度真空度传感器,实时监测设备内压力变化,并联合自动集气抽气装置,利用智能化控制模块动态排除不凝性气体,实现真空环境的可视化监控与自适应调节,维持机组稳定的制冷效率。

多维减振抗振技术:保障机组现场运行的“稳定器”

针对海上平台机械振动对设备稳定性的影响,团队采用“底座加固和柔性连接”的减振体系。对机组底座进行结构强化设计,降低振动传递效率;管道接口采用软连接技术,允许一定程度的位移形变,有效减轻平台管线振动对设备接口的应力损伤,保障机组在复杂振动环境下长期稳定运行。

从技术原理到工程实践,研究总院科研团队始终秉持“设计源头创新”与“工程生产一体化”相融合的理念,成功将余热制冷技术从陆地引入海洋,实现了从“可用”到“可靠”的跨越。未来,团队将以“绿色低碳、创新驱动、以链汇力”为指引,持续推进该技术在更多海上平台的应用,构建绿色低碳装备技术体系,赋能中国海油的绿色低碳转型发展。

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