【摘要】油田聯(lián)合站生產(chǎn)過程中的耗能巨大,如何優(yōu)化各系統(tǒng)能耗產(chǎn)出比,提高整個油田的節(jié)能減排效率更是企業(yè)將來核心競爭力的重要體現(xiàn)。本文以XX聯(lián)合站為例,分析各系統(tǒng)能耗情況,提出影響聯(lián)合站節(jié)能效果的幾個關(guān)鍵。并從提高機泵運行效率,降低能耗產(chǎn)出比;提高爐效;脫水系統(tǒng)節(jié)能這幾個方面深入分析,比較有針對性的提出了相應(yīng)的降耗節(jié)能策略。
【關(guān)鍵詞】效率;節(jié)能;聯(lián)合站
1、提高聯(lián)合站各機泵效,減少各項耗能指標(biāo)
(1)合理選擇不同排量的油泵。油泵的開啟臺數(shù)需要優(yōu)化,在一定范圍內(nèi),離心泵的工作排量與效率成線性關(guān)系,因此,多開幾臺小泵的效率不如開一臺恰當(dāng)?shù)拇蟊?。XX聯(lián)合站有低壓外輸油泵4臺,高壓外輸油泵3臺,一共7臺,通過計算凈化油罐儲量、來油流量、外輸流量之間的關(guān)系,優(yōu)化泵的啟用個數(shù)。自使用此方法優(yōu)化以來,聯(lián)合站泵用電量顯著下降。
(2)通過葉輪大小和減級,改變泵的運行模式,優(yōu)化效率。多級離心泵出口閥前后壓力相差很大、工作要求揚程較低時可采用降低泵的級數(shù),改變泵葉輪外徑的大小等方法節(jié)能。減級可以減少葉輪的個數(shù)以及去除導(dǎo)翼,并適當(dāng)?shù)脑陔x心泵相應(yīng)部分中增加隔套、導(dǎo)流套,這樣離心泵降低級數(shù)后相對應(yīng)的功效下降很少,大致在1%±0.05%范圍之內(nèi)。如果需重新加大輸送壓力,只需再將原來拆除的葉輪重新安裝上,便能迅速達到初始工作情況,本措施要求低,工作程序簡單,不僅僅節(jié)約能耗,還可確保離心泵一直在最后效率區(qū)域運行。
(3)適當(dāng)?shù)倪x用柱塞泵。相比較而言,離心泵較柱塞泵水力性能差,輸送介質(zhì)漏量較大,泵的運行效率低。所以高效的柱塞泵在輸送介質(zhì)少、輸送壓力要求高的工作場所應(yīng)優(yōu)先選擇。XX聯(lián)合站自2008年9月起,采用柱塞泵來代替離心泵,注水單耗由平均10m3/kWh降為5.5m3/kWh。節(jié)電效果顯著。
(4)變頻器的應(yīng)用。由于通過改變泵出口閥門的開啟程度的大小來改變泵的輸送介質(zhì)流量,節(jié)流損失高,泵的口徑與輸送管徑大小不一致,壓力損耗很大,輸送管道網(wǎng)絡(luò)工作功效不高。通過變頻來改變泵速可調(diào)節(jié)泵的出口揚程與輸送網(wǎng)絡(luò)壓力損耗一直,不存在多余的揚程,不會發(fā)生因節(jié)流而導(dǎo)致的消耗,故電能能保持很高的利用效率。使用變頻方法,方便的調(diào)整泵運轉(zhuǎn)速度,優(yōu)化了泵的運行,降低了由于閥門開啟程度變小而產(chǎn)生的壓力損耗,節(jié)約能源達到38%左右。以XX聯(lián)合站的外輸油泵為例,2012年11月份投用了變頻器之后,通過變頻調(diào)速,平均單耗降低了0.73kWh/t。
(5)開展注水泵涂膜技術(shù),降低注水泵能耗。通過比對近幾年應(yīng)用的注水泵節(jié)能技術(shù)如調(diào)整泵型、泵前應(yīng)用變頻調(diào)速裝置等,注水泵涂膜也有較大的節(jié)能潛力。由于使用的水中溶解了眾多的鈣、鎂、納等金屬離子,水的硬度大,常常導(dǎo)致泵產(chǎn)生污垢,不但壓縮水在泵中流通通道,增大摩擦力,改變輸送效率,而且還減小注水泵的出口壓力、排量,使耗電增大、泵的使用期限也相應(yīng)減少。
涂層原料具有抗高溫、抗老化、抗腐蝕、摩阻小等突出優(yōu)點,能達到表面光潔效果。高壓注水泵采取增效涂層技術(shù),一是具有較好的節(jié)能效果;二是具有較強的機械性能和抗腐蝕,能夠延長高壓注水泵機件的檢修周期。對于泵效低的注水泵采用增加涂膜措施,預(yù)計單耗有望下降0.3kW.h/m3。
2、改進加熱爐使用,增大爐效
(1)應(yīng)用加熱爐涂膜技術(shù),以增大加熱爐的爐效。很多加熱爐都是工作負(fù)荷量高,爐的外表面溫度高及熱功效不高的缺點。爐火產(chǎn)生的熱量不能充分傳遞到被加熱物體上,這一關(guān)鍵因素導(dǎo)致當(dāng)前加熱爐節(jié)能效果不能提高。根椐熱力學(xué)公式:
α+ρ+τ=1
α為吸收率,ρ為反射率,τ為透過率
由上式可以看出,假如加熱爐利用效率保持不變,提高加熱爐反射能力,減少加熱爐的穿透量,單位時間內(nèi)可以提高加熱爐的熱吸收量,故而較少了熱負(fù)荷。生產(chǎn)生活中,常常在加熱爐內(nèi)側(cè)涂裝高溫紅外線附屬材料來達到減少熱損失實現(xiàn)降低能耗的目的。
(2)按計劃清潔加熱爐的爐管,更換加熱爐火嘴。在工作狀態(tài)下的加熱爐,排放的煙霧中油焦、含硫化合物等固態(tài)顆粒雜質(zhì)會與爐管表層發(fā)生激烈的碰撞,一些雜質(zhì)在相互碰撞的能量驅(qū)使下,會吸附在爐管外表面,此外,煙霧雜質(zhì)中含硫化合物(如SO2)等會對爐管產(chǎn)生腐蝕,腐蝕反應(yīng)物粘連在爐管外壁上,伴隨加熱爐使用年限增加,爐管外壁聚集的雜質(zhì)日益增厚,降低導(dǎo)熱性能,進而降低熱效。如定期進行火嘴清理和更換,預(yù)計能夠提高加熱爐熱效率2%。
3、脫水系統(tǒng)節(jié)能
聯(lián)合站脫水系統(tǒng)擔(dān)負(fù)著石油脫水任務(wù)。中轉(zhuǎn)站來油經(jīng)過加藥、沉降、脫水泵、加熱爐最后進入電脫水器,脫后含水指標(biāo)達3‰以下。各環(huán)節(jié)互相關(guān)聯(lián),能耗需求量大,因此做好脫水系統(tǒng)各環(huán)節(jié)參數(shù)調(diào)控至關(guān)重要。
(1)加強脫水器參數(shù)控制。在日常生產(chǎn)中,一是保持脫水電場的穩(wěn)定,降低電場變化的影響;二是,確保脫水器穩(wěn)定工作的基礎(chǔ)上,盡最大努力減小工作電流。每臺脫水器控制電流在5-30A,單臺電脫日耗電量便能控制在400kWh左右,進而降低脫水耗電量。
(2)合理選擇藥劑,并控制加藥的數(shù)量。根據(jù)聯(lián)合站自身含水油油質(zhì),合理選擇藥劑可使脫水效果有顯著提升。在脫水器穩(wěn)定的情況下,可進一步調(diào)節(jié)加熱爐的參數(shù),爐溫最低可控制在55℃左右,節(jié)省加藥量的同時還能大量節(jié)省加熱爐耗氣量。
(3)優(yōu)化電脫水器啟用臺數(shù)。在脫水效果較理想時適當(dāng)?shù)臏p少脫水器運行臺數(shù),能夠得到顯著的節(jié)電效果。例如三臺脫水器脫水能力為6000t/d,但如果每天脫水值在3000t左右,負(fù)荷率在50%,在脫水效果平穩(wěn)的情況下,適當(dāng)?shù)耐R慌_脫水器,能夠?qū)⒇?fù)荷率提高到70%左右。按照平均單臺脫水器運行24小時耗能400kWh,每天停一臺脫水器10h,一年便可節(jié)電6*104kWh。此方法在XX聯(lián)合站試用以來,節(jié)電效果如下:
結(jié)束語
對于聯(lián)合站來說,降低能耗就是降低生產(chǎn)成本投入。而聯(lián)合站的節(jié)能重點在于設(shè)備節(jié)能,加強設(shè)備調(diào)控、降低各項單耗,才能有效的提升能效水平,實現(xiàn)經(jīng)濟利益的最大化。
參考文獻
[1]馮叔初,郭揆常,王學(xué)敏.油氣集輸[M].東營:石油大學(xué)出版社,2006.