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        FPSO能源管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)綜述

        2017-11-01 06:16:35羅曉明張旭輝劉連進(jìn)楊貴強(qiáng)張紹謙
        資源節(jié)約與環(huán)保 2017年10期
        關(guān)鍵詞:分析

        羅曉明 張旭輝 劉連進(jìn) 楊貴強(qiáng) 張紹謙

        (中海油能源發(fā)展采油服務(wù)公司 天津 300452)

        FPSO能源管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)綜述

        羅曉明 張旭輝 劉連進(jìn) 楊貴強(qiáng) 張紹謙

        (中海油能源發(fā)展采油服務(wù)公司 天津 300452)

        FPSO作為海洋石油開采的核心設(shè)施,為自身和周圍鉆采平臺(tái)提供能源,消耗的一次能源為原油或天然氣,二次能源為電能和熱能。FPSO二次能源設(shè)計(jì)以最大程度滿足安全生產(chǎn)需求為主,對(duì)一次能源的消耗量考慮較少,這帶來了主機(jī)和鍋爐負(fù)載偏低、電能質(zhì)量不高、能源浪費(fèi)比較嚴(yán)重等不利因素。本文以FPSO能源利用現(xiàn)狀為基礎(chǔ),對(duì)FPSO能源管理系統(tǒng)構(gòu)成及其主要功能進(jìn)行介紹。

        FPSO;能源管理系統(tǒng);監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

        引言

        作為國(guó)家加快培育和發(fā)展的7個(gè)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),節(jié)能減排已經(jīng)成為我國(guó)調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的內(nèi)在要求。同時(shí),發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)和循環(huán)經(jīng)濟(jì),建設(shè)資源節(jié)約型環(huán)境友好型社會(huì),積極應(yīng)對(duì)氣候變化,是各領(lǐng)域搶占未來競(jìng)爭(zhēng)制高點(diǎn)的戰(zhàn)略選擇。

        目前FPSO未對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的能源消耗進(jìn)行過統(tǒng)計(jì)和分析,缺乏能源管理理念,無法實(shí)現(xiàn)精細(xì)化比較管理和單位產(chǎn)量能耗考核。FPSO能源管理系統(tǒng)對(duì)加強(qiáng)FPSO能源管理、提高FPSO能源利用效率、響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排號(hào)召、提高FPSO精細(xì)化能源管理水平、摸清FPSO的節(jié)能降耗潛力、打造節(jié)能環(huán)保型FPSO具有重要意義。本文從FPSO能源管理系統(tǒng)的構(gòu)成及其功能兩個(gè)方面對(duì)FPSO能源管理系統(tǒng)進(jìn)行介紹。

        1 FPSO能源管理系統(tǒng)構(gòu)成

        1.1 FPSO能源管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)

        通過對(duì)FPSO能源消耗狀況進(jìn)行分析,弄清楚FPSO及其周邊鉆采平臺(tái)的能源消耗方式及分布情況,找出存在的能源浪費(fèi)問題及根源,評(píng)估FPSO總體節(jié)能降耗潛力和各個(gè)主要用能設(shè)備的節(jié)能降耗潛力,為FPSO能源網(wǎng)的設(shè)計(jì)、優(yōu)化、改造提供全面的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)。

        建立FPSO能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)能源數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、傳輸、存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)處理分析,掌握FPSO的真實(shí)能源現(xiàn)狀,實(shí)現(xiàn)分生產(chǎn)流程、分子系統(tǒng)等的能源管理,提高FPSO能源利用水平,實(shí)現(xiàn)FPSO的節(jié)能目標(biāo)。

        通過對(duì)FPSO各個(gè)系統(tǒng)設(shè)備的能源消耗數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析、處理,并建立集中監(jiān)測(cè)的能源管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)從能源消耗數(shù)據(jù)的采集——過程監(jiān)視——能源介質(zhì)消耗分析——能耗管理等全過程自動(dòng)化、高效化、科學(xué)化管理,使能源管理與能源生產(chǎn)使用全過程有機(jī)結(jié)合起來,提升FPSO能源管理的整體水平,實(shí)現(xiàn)FPSO能源精細(xì)化管理。

        1.2 FPSO能源管理系統(tǒng)的構(gòu)成

        FPSO能源管理系統(tǒng)設(shè)備主要由四部分構(gòu)成:主站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件、數(shù)據(jù)采集與負(fù)荷管理終端、計(jì)量?jī)x表(電能、流量、溫度、壓力等)以及數(shù)據(jù)傳輸通道。電表以并聯(lián)方式連接,并通過485總線分別接入數(shù)據(jù)采集與負(fù)荷管理終端,數(shù)據(jù)采集與管理終端通過FPSO上的內(nèi)部局域網(wǎng)與中控室內(nèi)的服務(wù)器通訊。FPSO能源管理系統(tǒng)構(gòu)成如下表。

        表1 FPSO能源管理系統(tǒng)構(gòu)成表

        FPSO能源管理系統(tǒng)構(gòu)成如圖1、圖2所示。

        圖1 FPSO能源管理系統(tǒng)整體布局示意圖

        圖2 FPSO能源管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

        2 FPSO能源管理系統(tǒng)的功能

        FPSO能源管理系統(tǒng)通過建立一套完整的能源數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、傳輸、存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)處理分析及監(jiān)測(cè)方案,優(yōu)化FPSO能源使用和分布,實(shí)現(xiàn)FPSO的節(jié)能目標(biāo)。建立基于網(wǎng)絡(luò)的可連續(xù)的計(jì)量、監(jiān)測(cè)和審計(jì)分析平臺(tái),為公司精細(xì)化能源管理及用能比較管理提供可靠的數(shù)據(jù)。其主要功能如下。

        2.1 建立系統(tǒng)的能源管理體系

        建立一套完整的能源數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、傳輸、存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)處理分析及監(jiān)測(cè)系統(tǒng),以通過持續(xù)不斷的能源數(shù)據(jù)采集、分析、優(yōu)化的循環(huán)過程,持續(xù)的優(yōu)化能源使用和分布,實(shí)現(xiàn)FPSO的能源資源投入產(chǎn)出全過程進(jìn)行全面的審計(jì),建立科學(xué)的能源審計(jì)體系,實(shí)現(xiàn)FPSO的節(jié)能目標(biāo)。

        通過對(duì)能源數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、加工、分析、處理及能源管理系統(tǒng)中實(shí)行集中監(jiān)測(cè),實(shí)現(xiàn)從能源數(shù)據(jù)采集→過程監(jiān)視→能源介質(zhì)消耗分析→能耗管理等全過程自動(dòng)化、高效化、科學(xué)化管理,使能源管理與能源生產(chǎn)、使用的全過程有機(jī)結(jié)合起來,提升能源管理的整體水平,同時(shí)可向FPSO內(nèi)部提供能源的系統(tǒng)級(jí)優(yōu)化管理。

        2.2 實(shí)現(xiàn)分生產(chǎn)流程、分子系統(tǒng)等的能源管理

        系統(tǒng)建立系統(tǒng)能耗拓?fù)鋱D,包括內(nèi)容如下:

        (1)顯示FPSO整體及各系統(tǒng)中各能源類型總量、各能源類型在子系統(tǒng)的細(xì)分量及所占百分比、各能源類型在子系統(tǒng)的損耗量及所占百分比、各子系統(tǒng)中各能源類型的排序及各能源類型中各子系統(tǒng)中的排序。

        (2)顯示FPSO整體及主要生產(chǎn)流程中的各能源類型總量、各能源類型在幾種主要流程中各能源類型的排序、各能源類型中幾種主要生產(chǎn)流程的細(xì)分量及所占百分比、各能源類型在幾種主要生產(chǎn)流程的損耗量及所占百分比及幾種主要生產(chǎn)的排序。

        2.3 節(jié)能評(píng)估和能效評(píng)價(jià)功能

        對(duì)FPSO進(jìn)行節(jié)能評(píng)估和能效評(píng)價(jià),包含主要內(nèi)容如下:

        2.3.1 FPSO節(jié)能評(píng)估

        (1)FPSO用能總量及能源結(jié)構(gòu)是否合理;

        (2)FPSO是否符合國(guó)家、地方和行業(yè)節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn);

        (3)有沒有采用明令禁止或淘汰的落后工藝、設(shè)備;(4)國(guó)家規(guī)定的其他條件和標(biāo)準(zhǔn)。

        2.3.2 FPSO能效評(píng)價(jià)

        (1)建立FPSO日常用能管理制度、考核指標(biāo);建立FPSO能源利用率管理工作計(jì)劃、目標(biāo)。

        (2)根據(jù)考核指標(biāo)擬定生產(chǎn)工藝及設(shè)備節(jié)能改造計(jì)劃、方案及技術(shù)保障措施。節(jié)能改造項(xiàng)目應(yīng)該做到投入產(chǎn)出合理,投資省、見效快。

        (3)合理安排生產(chǎn)用能班次,制定錯(cuò)峰、避峰方案。

        (4)在能源供應(yīng)緊急情況下,制定合理可行的優(yōu)先脫扣方案,及時(shí)卸載次要用能設(shè)備,優(yōu)先保證安全作業(yè)和生產(chǎn)。

        (5)定期進(jìn)行FPSO能源消耗分析,使單位產(chǎn)量能耗達(dá)到限額要求。

        (6)不斷改善FPSO生產(chǎn)環(huán)境,有效控制環(huán)境污染,達(dá)到人為用能責(zé)任事故為零的目標(biāo)。

        (7)在生產(chǎn)規(guī)模、能源價(jià)格不變的情況下,總體能源支出下降,使FPSO作業(yè)公司綜合盈利能力增強(qiáng)。

        3 FPSO能源管理系統(tǒng)的意義

        FPSO能源管理系統(tǒng)的實(shí)施在產(chǎn)生較大經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),具有良好的社會(huì)效益,主要體現(xiàn)在以下方面。

        (1)及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決“跑、冒、滴、漏”現(xiàn)象,規(guī)范企業(yè)的用能行為,提高企業(yè)能源管理水平。

        (2)FPSO精細(xì)化能源管理是企業(yè)建立完善的能耗監(jiān)測(cè)、統(tǒng)計(jì)和考核體系的基礎(chǔ),并準(zhǔn)確的對(duì)工藝流程單耗進(jìn)行分析,優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)工藝流程,將各個(gè)工序的能耗降到合理經(jīng)濟(jì)的水平。

        (3)指導(dǎo)重點(diǎn)耗能設(shè)備的維護(hù)、保養(yǎng)或節(jié)能改造,提高重點(diǎn)耗能設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性,并在經(jīng)濟(jì)合理的能耗區(qū)間工作。

        (4)FPSO能源管理系統(tǒng)積累的數(shù)據(jù)可以為新建FPSO能源設(shè)計(jì)和能源管理規(guī)劃提供依據(jù),提高FPSO整體能效。

        (5)在降低能耗進(jìn)而提高產(chǎn)量的同時(shí),實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排的社會(huì)效益,降低了能源消耗,減少了CO2排放,為社會(huì)奉獻(xiàn)更多的碧水藍(lán)天。

        結(jié)語

        FPSO作為能源生產(chǎn)和消耗大戶,作為一個(gè)先進(jìn)技術(shù)高度集成的設(shè)施,其節(jié)能降耗潛力應(yīng)該非??捎^,因此對(duì)其能源消耗狀況進(jìn)行全面分析,對(duì)FPSO節(jié)能降耗潛力進(jìn)行評(píng)估,根據(jù)評(píng)估結(jié)果為FPSO節(jié)能降耗技術(shù)的引入提供依據(jù),是一項(xiàng)有意義工作。本文對(duì)于FPSO的節(jié)能管理具有一定的借鑒意義。

        [1]趙旭東,《工業(yè)企業(yè)能源管理體系》,中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社

        [2]楊申仲,《能源管理工作手冊(cè)》,湖南科學(xué)技術(shù)出版社

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