ZW-3/7 型電動壓風(fēng)機冷卻水系統(tǒng)的節(jié)能改造

金 海 亮 楊 燕 楊 安 琪 楊 彩琴

（1.華北油田公司第一采油廠；2.華北油田公司第四采油廠）

ZW-3/7 型電動壓風(fēng)機冷卻水系統(tǒng)的節(jié)能改造

金 海 亮1楊 燕2楊 安 琪1楊 彩琴1

（1.華北油田公司第一采油廠；2.華北油田公司第四采油廠）

目前在用的油田電動壓風(fēng)機的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)能耗較大，技術(shù)改進后加強了機泵的自動控制，改善了冷卻水系統(tǒng)的經(jīng)濟運行，從而在保證安全生產(chǎn)、減輕員工勞動強度的同時，達到了節(jié)能減排的目的。電動壓風(fēng)機改造后利于環(huán)境保護，具有一定的社會效益和經(jīng)濟效益。

電動壓風(fēng)機 全自動控制 循環(huán)冷卻 環(huán)保節(jié)能

華北油田公司第一采油廠已開發(fā)生產(chǎn) 30多年了，隨著油田開發(fā)進入高含水期，開采成本日益增加，噸油成本大幅上升，能耗控制難度加大，在保證產(chǎn)量的同時，降低能源消耗、控制生產(chǎn)成本、節(jié)能減排成為油田生產(chǎn)的主線，節(jié)能降耗成了提高油田經(jīng)濟效益的一個重要途徑。研究自動化以及節(jié)水技術(shù)，不僅節(jié)約能源，而且有利于環(huán)境保護，具有較好的經(jīng)濟及社會效益。

1 改造前電動壓風(fēng)機工作狀況

目 前 ， 型 號 為 ZW-3/7 的 無 油 潤 滑 空 氣 壓 縮 機是以三相異步電動機作為動力，帶動空氣壓縮機工作的，簡稱為電動壓風(fēng)機。在生產(chǎn)運行中，根據(jù)生產(chǎn)需要間停運行，由操作員工手動操作，控制電動機的啟、停。該方式不利于安全生產(chǎn)，操作員工的勞動強度較大。由于壓風(fēng)機和高效冷卻器在運行時產(chǎn)生大量熱量，需要三條清水管線排放清水進行冷卻來保證壓風(fēng)機的正常運行。運行時，大量冷卻用水外排，造成了水資源的浪費，增加了單位的生產(chǎn)成本。

改造前電動壓風(fēng)機冷卻水排放系統(tǒng)見圖1（圖中藍色線為氣管線，黑色線為水管線）。

通過分析和多年的運行經(jīng)驗，改造前系統(tǒng)存在以 下 不 足 ： 型 號 為 ZW-3/7 的 無 油 潤 滑 空 氣 壓 縮 機是以三相異步電動機作為動力，帶動空氣壓縮機工作的，在生產(chǎn)運行中，根據(jù)生產(chǎn)需要間停運行，由操作員工手動操作，操作員工得根據(jù)儲風(fēng)罐的上下限 壓 力 （上 限 0.8MPa、 下 限 0.35MPa） 控 制 電 動機的啟、停，如不能及時啟、停，就會造成壓力過高安全閥泄壓或壓力過低整個輸油系統(tǒng)的氣動自動裝置不能正常工作。由于采油一廠任二聯(lián)合站壓風(fēng)機崗不設(shè)專人管理，由外輸崗兼管，一人兩崗，不利于安全生產(chǎn)且操作員工勞動強度大。在壓風(fēng)機運行中，壓風(fēng)機和第一高效冷卻器、第二高效冷卻器產(chǎn)生大量熱量，需要壓風(fēng)機冷卻水、第一高效冷卻器冷卻水、第二高效冷卻器冷卻水三條清水管線排放冷卻水進行冷卻來保證壓風(fēng)機的正常運行。壓風(fēng)機運行時，冷卻水直接外排，沒有循環(huán)利用，造成了水資源的浪費，增加了單位的生產(chǎn)成本。

圖1 改造前冷卻水排放系統(tǒng)圖

2 技術(shù)改造方案

2.1電動壓風(fēng)機冷卻水循環(huán)系統(tǒng)流程特點

我們自制了一具 10m3的儲水罐，在儲水罐的下部安裝了一個閥門作為出水口，用管線連接到離心泵的泵入口，離心泵的泵出口由管線連接電動壓風(fēng)機的冷卻水入口；同時用管線連接第一冷卻器的冷卻水入口和第二冷卻器的冷卻水入口。電動壓風(fēng)機的冷卻水出口用管線連接到儲水罐的上部，第一冷卻器的冷卻水出口由管線連接到儲水罐的上部，第二冷卻器的冷卻水出口由管線連接到儲水罐的上部。給儲水罐加入水，開啟閥門，啟動離心泵，冷卻水進入電動壓風(fēng)機；第一冷卻器、第二冷卻器，分別從電動壓風(fēng)機出水管線；第一冷卻器出水管線、第二冷卻器出水管線回流到儲水罐，至此電動壓風(fēng)機冷卻水循環(huán)系統(tǒng)改造完成。

2.2改造的關(guān)鍵點

離心泵、電動壓風(fēng)機按設(shè)計程序全自動控制，自制一具儲水罐，離心泵、進水管線、出水管線按工藝要求正確連接。

3 改造項目的實施

3.1系統(tǒng)改造

改造后冷卻水循環(huán)系統(tǒng)見圖2。

圖2 改造后冷卻水循環(huán)系統(tǒng)圖1—電動壓風(fēng)機；2—第一冷卻器；3—第二冷卻器；4—空氣干燥塔 ，T-75；5— 過 濾 器；6— 儲風(fēng) 罐 ；7—儲 水 罐 ，容 積 10m3；8—離 心 泵 ， 型 號 為 LZDB45-0.55；9— 第 一 電 接 點 壓 力 表 ；10— 第 二電接點壓力表。

3.2電動壓風(fēng)機冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的技術(shù)特征

1） 在 儲 水罐 (7)的下 部 安裝 了 一個 閥 門作 為 出水口，用管線連接到離心泵(8)的泵入口，離心泵(8)的泵出 口由 管線連接電動壓 風(fēng)機 (1)的 冷卻水入口 ；再用管線連接第一冷卻器(2)的冷卻水入口和第二冷卻器(3)的冷卻水入口。電動壓風(fēng)機(1)的冷卻水出口用管線連接到儲水罐(7)的上部，第一冷卻器(2)的冷卻水出口由管線連接到儲水罐(7)的上部，第二冷卻器(3)的冷卻水出口由管線連接 到儲 水罐 (7)的 上部 。給儲水罐(7)加入水，開啟閥門，啟動離心泵(8)，冷卻水進入電動壓風(fēng)機(1)；第一冷卻器(2)、第二冷卻器(3)，分別從電動壓風(fēng)機(1)出水管線；第一冷卻器(2)出水 管 線 、 第 二 冷 卻 器 (3)出 水管 線 回 流 到 儲 水罐。在離心泵(8)的泵出口管線上安裝第二電接點壓力表 (10)， 作 為循 環(huán)水壓 力的取 樣單 元；在 空氣干燥塔 （4） 的 頂部安 裝第一 電接點 壓力表 (9)，作為壓縮空氣壓力的取樣單元。第一電接點壓力表(9)和第二 電 接 點 壓 力 表(10)由 信 號 線 連 接 中 間 繼 電 器 。第一電接點壓 力表 (9)和 第二電接點壓力 表(10)將取得的壓力信號轉(zhuǎn)換為電信號，通過預(yù)先設(shè)置的上、下 限 壓 力 （上 限 0.8MPa、 下 限 0.35MPa）， 實 現(xiàn) 中間繼電器按設(shè)計程序控制運行。

2）電動壓風(fēng)機冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的全自動控制。

當(dāng) 空氣干 燥塔 (4)壓力 下降到 設(shè)定 的下限 值時，啟動中間繼電器 K1，中間繼電器吸合，啟動離心泵(8)運 轉(zhuǎn) 。 當(dāng) 離 心 泵 (8)的 泵 出 口 壓 力 達 到 0.14MPa時，啟動 中間 繼電 器 K2，啟動 電動 壓風(fēng) 機(1)運轉(zhuǎn)；當(dāng)空氣干燥塔壓力上升到設(shè)定的電接點壓力表上限時，啟動中間繼電器 K3，電動壓風(fēng)機停止運轉(zhuǎn)。使電動壓風(fēng)機(1)和離心泵(8)按照工藝設(shè)定的控制要求啟、停。

4 改造后的效果

4.1技術(shù)效果

1） 實現(xiàn)了電動壓風(fēng)機和離心泵的全自動按設(shè)計程序啟停，實現(xiàn)了冷卻水系統(tǒng)的循環(huán)運行，保證了安全生產(chǎn)。電動壓風(fēng)機日節(jié)水 90m3。實現(xiàn)了節(jié)能減排，有利于環(huán)境保護，具有一定的社會效益。

2） 在華北油田公司第一采油廠輸油作業(yè)區(qū)任二聯(lián)合站外輸崗的兩臺電動壓風(fēng)機上安裝實施，效果良好，經(jīng)濟效益明顯，減輕了操作員工的勞動強度，提高了自動化水平。

4.2經(jīng)濟效益

1） 改造前電動壓風(fēng)機日排水 90m3。

2） 改造后 年節(jié)約清水 3.24×104m3，創(chuàng)直 接經(jīng)濟效益 10.69萬元。

3） 杜絕了污水排放，有利于環(huán)境保護，具有一定的社會效益。

10.3969/j.issn.2095-1493.2013.003.019

2012-12-12）

金海亮，高級技師，2005年畢業(yè)于河北大學(xué) （計算機信息管理專業(yè)），從 事設(shè)備管理與維修工作，E-mail：jhlycq888@sina. com，地址：河北省任丘市華北油田第一采油廠，062552。