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【摘要】原油集输及处理系统能耗点主要分布在转油站和脱水站。集输泵站在原油集输及处理过程中以耗电、耗燃油为主要能源消耗。耗电主要集中在各类机泵的动力消耗上,耗燃油主要集中在各类加热炉、锅炉的热力消耗上。所以,通过分析各环节耗电、耗燃油分布情况,探讨节能降耗的措施,对缓解油田生产高能耗具有重要的意义。
【关键词】原油集输 处理 能耗 分析
1 集输泵站能耗状况
根据胜利油田某联合站2011年底生产能耗统计,用电占了一大项。全站电费占总成本发生费用的31.4%,燃油费占总成本发生费用的30.6%。为此我们结合生产实际,从节电、节水、节约燃油三方面进行分析,实现降低集输泵站能源消耗。
2 节能潜力分析
原油集输及处理系统耗电主要集中在转油站、脱水站的各类机泵、电脱水器等动力设备上,耗燃油主要集中在各种热力设备上。这些已建的耗能设备随着油田开发时间的延长和产量变化,存在负荷率低、能耗升高的问题。如何减少浪费,需要对耗能的各个环节进行节能潜力分析。
2.1 机泵
各种机泵是原油集输及处理系统中节电的重点研究对象。电动机是联合站的主要动力设备,它耗用的能量约占联合站总能耗的70%以上。在生产中,电动机功率大小和选定,是由泵功率的大小所决定的。根据实际的生产情况,需要对泵的排量进行控制。在现场,多采用对调节泵的出口阀门进行控制泵排量的方法,这实际上是增大管路的节流损耗,偏离了高效区运行,泵就做了无用功,造成能量的浪费,增加成本费用。
2.2 加热炉
加热炉是主要耗燃油设施,其耗燃油量主要与被加热介质的量、加热前后的温差和加热炉的效率有关。
对于外输炉,其加热介质的量和加热前后的温度是根据油井产量、处理工艺和生产实际需要确定的,调整余地小,这类加热炉的节能潜力主要在于如何提高炉效。
3 制定节能技术对策
根据上述分析结论,原油集输及处理系统降低能源消耗的重点在于节电和节燃油。节能应从以下几个方面入手:
3.1 机泵节电方面采用交流变频调速技术
胜利油田某联合站于2011年年初在油水处理站分别安装了10台变频器。原来机泵设备采用工频状况下运行,必须通过控制泵出口阀门的大小来控制泵的排量。现在操作工人可以通过降低变频器的频率,来控制泵的排量。安装变频器后,泵启动平缓,噪音和振动都很小;实现了电动机的软启软停,电动机启动电流小,对电网造成的冲击小;延长了泵机组的保养维护周期,大大的延长了泵机组的轴承、机械密封等易损件的寿命,机泵的效能得到提高,机械部分检修工作量也明显减少;另外,电机的转速降低,降低了运行噪音,有效的保护了电动机,延长了电动机的使用寿命。同时节能效果显著,各类机泵全年可节约电量约为55.7×104kw.h:
(1)电价按0.56元/kw.h计算,则一年节约电费就是31.2万元。
(2)延长了电动机的使用寿命。改造前平均每年电动机大修两次,现可节约修理费6000元。
(3)减少了泵及其配件的磨损,节省材料费1.1万元。
安装变频器调速装置以来,节约电费、材料费等项费用32.8万元,具有显著的直接经济效益及推广价值,达到了改善生产工艺条件、节约能源、降低成本费用和提高管理水平的目的,并且经济效益是长期的。3.2 加热炉节约燃油方面采取提高炉效
自2007年1月,胜利油田某联合站陆续采用QX型有机热载体炉。初期炉效只达到76%。在生产工艺方面进行改造,提高了加热炉效率,降低了燃油消耗,取得了较好的经济效益。
3.2.1 在空气压缩机之后新安装储气罐
空气压缩机是加热炉系统的重要组成部分。它可提供一定的空气压力,不定期吹扫炉管的积灰,以保持加热炉较高的热效率;同时向炉膛内提供新鲜的空气,提高加热炉的空燃比,确保燃油雾化效果,提高炉效,节约燃油。在加热炉实际运行过程中,空气压缩机的启动频率为1次/分钟,由于频繁的启、停,其主要部件的损坏率极高,增加了维修费用。我们于2009年3月对此工艺进行了优化改造,即在空气压缩机出口处新安装一个20m3的储气罐,使空气压缩机启动频率延长至1次/10分钟,大大降低了空气压缩机的启动频率,同时也降低了主要部件的损坏。
3.2.2 采用液化气点火,优化点火方式,提高炉效
以往我们采用的点火方式为将原油雾化后进行点火,由于原油中含砂、含水、含蜡等杂质,点火成功率达不到100%,影响到加热炉自控系统的各个部分的正常工作。在实验的基础上,我们对点火方式进行了优化,采用液化气点火,提高了点火成功率,炉效提高1%。
3.2.3 合理改造燃油流程,降低耗电
该站加热炉采用意大利生产的优尼瓦斯燃烧器,该燃烧器需要的燃油压力较低,0.6Mpa 就可满足需要(以前的燃烧器需要2 Mpa的燃油压力)。采用的燃料油为外输油(干压1.0 Mpa,温度可达70℃,含砂较低),由于外输压力平稳,经过分析论证,将燃油动力方式由强制方式改为强制与自然相结合,改造燃油流程,即在燃油泵进出口管路安装旁通管线,正常生产时,停用燃油泵;在外输泵停泵、外输压力不稳等生产特殊情况时,启动燃油泵提高燃油压力供油。3.2.4 充分利用排烟气的温度,不浪费能源
热媒炉的排烟温度达到267℃,以前这部分热能是白白浪费了,经过改造在热媒炉烟囱上采用了GY-A型销钉管余热换热器,充分利用高温的烟气对站内采暖管线进行换热,该技术的应用,将大大降低采暖时的燃油消耗,减少环境污染。
3.3 精细化管理,实现节能制度化
(1)制定管理制度和规定,落实节约措施,做好节能降耗工作。为减少能源的“跑冒滴漏”,该站制定了《联合站办公用电管理规定》,把节能降耗的目标和责任细化分解到人,逐步走出节能降耗工作的“瓶颈”期。同时制定了《联合站现场节能检查管理量化考核标准》,每月根据考核标准对各岗位节能情况进行检查,通过考核奖惩促进节能降耗工作取得成效。
(2)加强班组用料管理。实行“一个班组一本帐”,对材料成本消耗情况加强监控。将成本实行分项管理,设立水、电、材料、保养、维修等5个成本项,推行成本日运行机制,实行成本日清、日结、日分析,做到时刻控制掌握成本的运行情况。
(3)大力开展修旧利废工作。把回收的废旧材料如:闸门、工具用具、设备更换下来的各零件部件等集中保存,由维修人员进行修理再利用,并积极在班组中开展修旧利废劳动竞赛活动,提高了职工们的维修能力和节约意识达到节能降耗的目的。
通过对集输泵站各个环节能耗状况进行分析,并制定相应对策,有效缓解联合站生产高能耗状况,做到了安全生产和清洁生产。