海上平台热电联供系统设计

马春刚

摘要：随着我国经济的快速发展，能源的需求量也持续增加，能源问题已经成为制约我国经济和社会发展的瓶颈，为协调解决能源与环境、经济和社会发展之间的矛盾，针对海上平台这一特殊群体，推出热电联产措施，海上平台的电能主要由柴油发电机组提供，发电机组的冷却由换热系统通过海水冷却，冬季全平台的取暖主要通过电空调及电加热器来实现，耗电量巨大。推行热电联供系统后，发电机组的排烟及高温循环水的热能可用来对平台工作区、生活区进行供暖，从而最终显著提高发电机组的热效率，由此带来丰厚的经济效益和社会效益，是一种值得推广的技术。

关键词: 海上平台；热电联供；供暖

1 前言

海上平台是一种在海上进行钻井、采油、集运、观测、导航、施工等活动提供生产和生活设施的构筑物，按其运动方式可分为固定式、活动式和半固定式三大类，按功能主要分钻井平台、生产平台、生活平台和储油平台等，其中钻井平台布置钻井设备，生产平台设置采油设备。任何平台都需要电力，部分有人活动的平台还需要供冷与供暖系统等配套设施。

经过多次调研和实地考察，我们以钻井平台热电联供为例，结合平台现场实际情况，在不影响平台原有功能的基础上，计划对其供暖系统进行升级改造，成为本次研究设计的方向。在传统的空调供暖模式基础上对平台生活区及办公区设计加装集中供暖系统，此系统既可以保证两个区的其他功能不受任何影响，同时又实现了柴油发电机组排烟机高温循环水的有效利用，进一步提升柴油发电机组的热效率。

2 柴油发电机组热电联供设计

2.1总体设计

在不影响传统的吃啊有发电机组原有功能的基础上加装气-液换热和板式换热器旁支，通过增加换热旁支装置，实现了机组废热的有效利用。

2.2设计思路

传统的XT-12型履带式通井机动力传动相对简单，即通过发动机驱动离合器，离合器输出可选择驱动行走变速箱和滚筒变速箱，当驱动行走变速箱时可驾驶通井机进行行走移位；当驱动滚筒变速箱时驱动推盘离合器带动滚筒工作，过程简示如下：

换热器

海水冷却系统

发电机组

换热器

集分水器

供暖区域

海水冷却系统

在柴油发电机组排气管上加装水套换热设备，高温循环水与海水冷却系统中间加装供暖循环水换热系统，经集分水器分配供暖热水至各供暖区域，换热后的高温循环水经海水冷却系统进行二次换热降温，最终循环回机组。

考虑降低操作难度和节约成本，增加的换热系统部分要求尽量简单直接，采用模块化设计，主要分为三大模块部分（排气换热部分、高温水部分、集分水器部分）。模块化设计使换热系统具有结构简单、使用方便、通用性高和安装维修简单的特点，便于大规模推广。

3 结论

a）海上平台热电联供系统不仅拓展了柴油发电机组的供能范围，降低用电符合最终降低了成本，实现了柴油发电机组功能的拓展。

b）海上平台热电联供系统经过陆地多次模拟验证，满足设计要求，热交换设计合理，能够实现充足的热能输出，适应海上各类平台。

c）柴油发电机组热电联供系统，是利用有限的成本拓展设备的功能，拓展设备功能范围，响应油田降本增效的宗旨。

参考文献

[1] 刘志刚，完整性管理系统再海洋平台上的应用，中国石油学会，2012：556-559

[2] 杨国斌，陈树本，热电联产在大型油脂厂的应用，中国粮油协会，2009：287-288

2