劉國(guó)豪張帥施若思任波濤王宏 張廣超

（1.中國(guó)石油管道研究中心；2.西安長(zhǎng)慶科技工程有限公司；3.中國(guó)石油管道公司濟(jì)南輸油分公司；4.中國(guó)石油管道公司生產(chǎn)處；5.中國(guó)石油西部管道公司獨(dú)山子輸油氣分公司；6.中國(guó)石油西部管道公司新疆輸油分公司）

輸油泵和加熱爐是輸油管道系統(tǒng)兩種主要的耗能設(shè)備，在運(yùn)行過(guò)程中，降低設(shè)備的能量損失和燃料消耗十分關(guān)鍵，通過(guò)對(duì)這些耗能設(shè)備進(jìn)行節(jié)能測(cè)試和結(jié)果分析，有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并進(jìn)行改進(jìn)，對(duì)于降低輸油成本、提高安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益非常重要。下面以某條輸油管道的輸油泵和加熱爐節(jié)能測(cè)試為例，詳細(xì)說(shuō)明測(cè)試過(guò)程和結(jié)果分析，對(duì)應(yīng)提出技術(shù)和管理方面的節(jié)能改進(jìn)意見(jiàn)。

1 測(cè)試方法與結(jié)果

1.1 測(cè)試依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)

輸油泵測(cè)試依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 16666—1996《泵機(jī)組液體輸送系統(tǒng)節(jié)能監(jiān)測(cè)方法》、GB/T 12497—2006《三相異步電動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行》、Q/SY GD 0015—2009《輸油泵機(jī)組節(jié)能監(jiān)測(cè)方法》；加熱爐測(cè)試依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)為SY/T 6381—2008《加熱爐熱工測(cè)定》；結(jié)果評(píng)價(jià)依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)為SY/T 6837─2011《油氣輸送管道系統(tǒng)節(jié)能監(jiān)測(cè)規(guī)范》。

1.2 加熱爐測(cè)試結(jié)果

共測(cè)試加熱爐23臺(tái)次，綜合合格率為21.7%。其中排煙處空氣系數(shù)的合格率為73.9%；排煙溫度的合格率為43.5%；爐體外表面平均溫度的合格率95.7%；熱效率的合格率56.5%。具體結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 加熱爐測(cè)試結(jié)果匯總

從測(cè)試結(jié)果可以看出，A站2#、C站1#、2#加熱爐各個(gè)負(fù)荷下的排煙溫度均偏高，排煙熱損失大，導(dǎo)致熱效率偏低，運(yùn)行不合格；各臺(tái)加熱爐正常運(yùn)行時(shí)的煙氣含氧量偏高，經(jīng)過(guò)節(jié)能測(cè)試人員現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)油風(fēng)配比后過(guò)?？諝庀禂?shù)明顯下降，提高了熱效率。

1.3 輸油泵測(cè)試結(jié)果

共測(cè)試輸油泵6臺(tái)次，綜合合格率為50%。其中功率因數(shù)的合格率為100%；機(jī)組效率的合格率為83.3%；節(jié)流損失率的合格率為66.7%。具體結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 輸油泵測(cè)試結(jié)果匯總

從測(cè)試結(jié)果可以看出，A、C、D三個(gè)站的輸油泵機(jī)組的功率因數(shù)均滿足評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)SY/T6837─2011《油氣管道輸送系統(tǒng)節(jié)能監(jiān)測(cè)規(guī)范》的要求，達(dá)到了合格水平；C站的2臺(tái)輸油泵機(jī)組1#、3#均在大流量區(qū)運(yùn)行，由于進(jìn)行了節(jié)流，節(jié)流率均超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)要求小于10%的要求，節(jié)流損失很大；輸油泵機(jī)組效率在正常運(yùn)行工況下，即單泵額定流量附近時(shí)，A站4#、D站2#泵機(jī)組在高效率區(qū)內(nèi)工作，監(jiān)測(cè)的效率指標(biāo)全部合格且達(dá)到節(jié)能評(píng)價(jià)值。

2 運(yùn)行中存在的問(wèn)題

2.1 加熱爐

1）加熱爐的受熱面積灰嚴(yán)重。透過(guò)爐前的看火孔，可看到爐膛內(nèi)的爐管積滿厚厚的黑灰和條紋壯的白灰，過(guò)厚的積灰嚴(yán)重削弱了爐管的換熱能力，最為嚴(yán)重的是大量條紋狀的白灰大大惡化了爐膛輻射換熱的性能。

2）操作人員對(duì)新型燃燒器的調(diào)節(jié)技能掌握不夠。在測(cè)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，被測(cè)三個(gè)站的加熱爐，在調(diào)節(jié)前都出現(xiàn)配風(fēng)嚴(yán)重過(guò)大或不足的情況，而調(diào)節(jié)時(shí)，完全由燃燒器廠家的技術(shù)人員進(jìn)行，除C站外，其它兩個(gè)站沒(méi)有技術(shù)人員或操作人員在場(chǎng)協(xié)助或?qū)W習(xí)。

3）燃料計(jì)量?jī)x表不準(zhǔn)確。

4）爐前及爐膛后防爆門端面的爐體保溫欠佳。

2.2 輸油泵

1）C站的2臺(tái)輸油泵機(jī)組1#、3#均在大流量區(qū)運(yùn)行，節(jié)流閥開(kāi)度為30%，節(jié)流損失很大。

2）電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)有待提高，減少無(wú)功損失。

3）測(cè)試過(guò)程中遇到站上有輸油泵被動(dòng)停車情況發(fā)生。

3 提高耗能設(shè)備效率的節(jié)能措施和建議

3.1 加熱爐方面

1）加強(qiáng)爐管清灰。如增加爐膛的爐管表面清刷頻率、加強(qiáng)對(duì)流管束的吹灰頻率或力度等。

2）強(qiáng)化技術(shù)人員和操作人員對(duì)加熱爐油風(fēng)配比調(diào)節(jié)的技術(shù)培訓(xùn)。組織相關(guān)教材強(qiáng)化學(xué)習(xí)及考核等。

3）加強(qiáng)燃料計(jì)量?jī)x表的檢驗(yàn)。

4）試驗(yàn)、推廣使用可增強(qiáng)爐膛輻射換熱的涂料。

5）加熱爐大修時(shí)，注意加強(qiáng)爐前和防爆門端面的爐體保溫。

6）進(jìn)行燃油改燃?xì)鈺r(shí)，注意燃燒器對(duì)天然氣的氣壓適用范圍。

7）對(duì)于加熱爐的尾部受熱面不夠可考慮請(qǐng)專業(yè)的加熱爐設(shè)計(jì)廠家進(jìn)行測(cè)試和換算來(lái)確定。

3.2 輸油泵方面

1）雖然泵的功率因數(shù)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，但各臺(tái)泵機(jī)組的電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)還有提高的余地，建議加裝無(wú)功補(bǔ)償裝置提高功率因數(shù)，以便節(jié)約電能。

2）D站在大流量生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)選擇兩臺(tái)工頻輸油泵機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行，避免泵機(jī)組在大流量區(qū)工作的變頻設(shè)備的變壓、變頻整流帶來(lái)的能量損失。

3）對(duì)于節(jié)流損失較大的輸油泵，建議進(jìn)行拆級(jí)改造或更換相同輸量低揚(yáng)程輸油泵，電動(dòng)機(jī)在條件允許情況下更改成變頻電動(dòng)機(jī)。

4）測(cè)試過(guò)程中遇到站上有輸油泵被動(dòng)停車情況，建議定期進(jìn)行振動(dòng)故障診斷測(cè)試，做到故障預(yù)防，避免類似被動(dòng)停車情況發(fā)生。

4 小結(jié)

通過(guò)對(duì)某條實(shí)際輸油管道中的加熱爐和輸油泵進(jìn)行節(jié)能測(cè)試，分析了機(jī)組運(yùn)行存在的問(wèn)題，提出了節(jié)能改進(jìn)建議。由于測(cè)試結(jié)果具有代表性，因此長(zhǎng)輸原油管道主要耗能設(shè)備節(jié)能測(cè)試與分析可為其他管道系統(tǒng)開(kāi)展節(jié)能測(cè)試工作提供參考。