中轉站節能降耗措施分析

喬艷紅（大慶油田有限責任公司第十采油廠）

中轉站節能降耗措施分析

喬艷紅（大慶油田有限責任公司第十采油廠）

中轉站是采油隊的樞紐，同時也是耗能大戶，為了達到節能效果，對所運行的設備采取了變頻技術、摻水泵涂膜技術、機泵安裝機械密封、加熱爐安裝節能燃燒器等一系列的節能措施，同時在生產管理上實施系統低溫集輸。采取措施后不但降低了員工的勞動強度，延長了設備的使用壽命，提高了安全生產系數，節約了能源，降低了環境污染，而且獲得了較好的經濟效益。

中轉站節能降耗效果

某站主要生產設備有游離水脫除器2臺、除油器1臺、光管干燥器1臺、外輸原油加熱爐2臺、摻水加熱爐4臺、采暖爐1臺、輸油泵2臺、摻水泵4臺、采暖泵2臺、污油泵1臺、收油泵1臺，主要負責175口油井的油、氣、水分離和摻水任務。該站油氣集輸系統主要包括沉降、摻水和輸油，其中耗能最多的屬于摻水和輸油。為了降低耗能，節約資金，采取了一些相應的措施，制定出具體可行的生產制度，既能保證正常生產，又能達到節能降耗的效果。

1 節能降耗措施

1.1變頻技術

近幾年由于產量的逐年下降，致使中轉站的輸油泵運行過程中出現“大馬拉小車”的現象，為了解決這一問題，給1#、2#外輸泵安裝“一拖二”變頻1套，實現閉環控制；同時還給1#、3#摻水泵安裝“一拖二”變頻1套。

改造前是利用控制離心泵的出口閘門來控制離心泵的排量。離心泵在正常情況下工作，如果來液量突然變化，就必須通過調節出口閘門來控制排量和壓力。以本站1#外輸泵為例：型號為DYK30-40×3的輸油泵額定排量為30 m3/h，揚程為120 m，轉速為2950 r/min，額定電流為42.2 A/24.3 A，電壓為380 V/660 V，頻率為50 Hz，功率為22 kW。但實際生產工作中，2008年10月至12月的生產數據表明，平均日外輸液量430 m3左右，每日耗電平均528 kW。離心泵長時間處于“大馬拉小車”的工作狀態，浪費了大量的電能，縮短了泵和電動機的使用壽命；頻繁地人工控制出口閘門，導致閘門磨損；經常出現分離器液位波動大、生產不穩定現象，增加了員工的勞動強度，降低了工作效率。

為了改變現狀，該站于2009年4月18日對1#、2#外輸泵采取了安裝變頻器的措施。變頻器就是利用將工頻電源變換成另一頻率的電能控制裝置。現在使用的變頻器主要采用交-直-交方式，先把工頻交流電源通過整流轉換成恒定的直流電源，然后再把直流轉換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動機；由于采用微處理機編程的正弦波PWM控制電流輸出，故可用于交流電動機的無級調速。變頻器的電路一般由整流、中間直流環節、逆變和控制四個部分組成[1]。

通過對外輸泵安裝變頻調速器后，改變了工頻工作狀態下的諸多不利因素。根據2008年10月至12月的生產數據和2009年10月至12月的生產數據對比表明（表1），節電效果顯著。

1.2摻水泵涂膜技術

泵涂膜技術是將泵內主要過流機件（包括泵殼體、葉輪、導翼等）經過高光潔度材料涂層后，減小了機械損失，從而提高了注水泵效率，節省了電耗。增效涂層具有以下特性：表面光滑，粗糙度小，可在流通設備內產生光滑表面，減少渦流；涂層與流體不具有親和性，降低了流體與涂層之間的摩擦；涂層能夠抗流體腐蝕和氣蝕損害；水泵葉輪在高速運轉過程中涂層不破損脫落[2]。因此，通過對摻水泵進行涂膜可以減小能量損耗，增加流速或流壓，提高泵效。

表1 1#外輸泵安裝變頻器前后生產情況對比

1.3機泵安裝機械密封裝置

機械密封裝置的主要特點是密封面垂直旋轉軸線，依靠動環和靜環端面接觸彈簧的張力來阻止和減少泄漏。它具有下述優點：比填料密封性能好，消耗功率小，在機泵運轉過程中幾乎達到不滲不漏；密封可靠，在長期運轉中密封狀態穩定；使用壽命長，在油水介質中使用一般可達1～2年或更長；軸和軸套基本不磨損，維修周期長，端面磨損后可自動補償；防震性好，對旋轉軸的振動以及軸對密封腔的偏斜不敏感。通過給機泵安裝機械密封，不但減少了泵的漏失量，減小了能量損耗，延長了設備的使用壽命，而且大大降低了員工的工作強度。

1.4加熱爐安裝節能燃燒器

加熱爐是油田油氣集輸系統中的主要加熱設備，也是主要的耗能設備。加熱爐主要消耗天然氣。為了使加熱爐在達到最佳運行狀態的同時，最大限度地減少天然氣消耗，降低環境污染，于2010年1月在該站的4臺加熱爐上先后安裝了SR系列漏液檢測燃燒裝置。

SR系列漏液檢測燃燒裝置是深圳佳運通電子有限公司為油田加熱爐設計生產的全自動燃燒控制系統，可保證空氣與天然氣充分混合，實現加熱爐所需的火焰調節。系統能自動跟蹤火焰信號及工況的變化，自動調節以達到最佳工作狀態，實現全程最佳燃燒效果。本套系統由溫度控制、指示、空氣配比、火焰監測、泄漏檢測、自動點火、工控、保溫系統組成。

2010年1月該站的4臺加熱爐安裝了由深圳市佳運通電子有限公司生產的SR-100 SIY-I型SR系列漏液檢測燃燒器。在此之前用的燃燒器由于功能簡單，要用點火棒點火后手動調節燃氣閘門進行火焰調節，手動調合風，無法實現風量合理配比，對加熱爐安全運行存在一定的安全隱患。新安裝的SR系列漏液檢測燃燒裝置可以自動點火，通過控制盤上的按鈕就可以調節火焰的大小，自動調節進風量，自動進行溫控，設有高低溫報警，有滅火報警功能，進一步提高了燃燒器的安全可靠性。儀表盤具有參數顯示功能，隨時可以觀察到運行參數的變化情況，在值班室就可以實現參數的及時調整，大大增加了加熱爐的安全平穩運行系數，并減輕了勞動強度。

SR系列漏液檢測燃燒裝置在提高安全生產系數的同時，減少了天然氣用量，起到了節能降耗的作用。安裝后，加熱爐用氣量明顯下降（表2）。

表2 天然氣節能燃燒器安裝前后數據對比

1.5系統低溫集輸

該站有4臺摻水加熱爐，原來一直運行2臺，摻水溫度控制在70±2℃，浪費了大量天然氣資源。為了達到節能降耗的目的，每年6—9月中旬運行1臺，其余時間運行2臺，而且摻水溫度3—9月控制在60±2℃，10月至次年2月控制在65± 2℃。單井回油溫度嚴格控制在38±2℃。外輸末點溫度控制在38℃。年節約天然氣約44 530 m3。

2 應用效果

變頻、涂膜、機械密封、節能火嘴在生產過程中的應用，降低了勞動強度，延長了設備的使用壽命，提高了安全生產系數，節約了能源，降低了環境污染，并獲得了較好的經濟效益。

采用變頻技術后，年節約費用23.886 8萬元；安裝節能火嘴后，年節約費用21.195 4萬元；實施低溫集輸后，年節約費用4.096 8萬元。

3 結束語

通過安裝變頻器、節能火嘴和實行低溫集輸管理，中轉站年節能創收益約49.179萬元。由此可以看出，合理利用自動化儀表進行調控是企業節能增效的重要途徑之一。做好摻水溫度調控和優化摻水爐運行工作，對于降低油田用氣消耗效果十分顯著，是中轉站節能的重要途徑。加強中轉站的日常管理，挖掘耗能潛力，對降低油田生產能耗具有重要意義。中轉站節能降耗工作已納入油田的日常管理中，并根據油田生產的動態變化不斷改進和完善。

除上述節能降耗途徑外，仍有其他多種方式值得進一步研究，如合理調節站內各設備的實際運行參數等，如果做好中轉站的節能工作也將降低生產運行成本。

[1]陳國呈.PWM變頻調速及軟開關功率變換技術[M].北京:機械工業出版社,2003.

[2]徐德勤.氟樹脂涂層在聚乙烯裝置設備中的應用[J].化工設備與管道,2003,40(3):41-43.

10.3969/j.issn.2095-1493.2014.012.017

2014-04-25）

喬艷紅，高級技師，1991年7月畢業于大慶市采油七廠技校，從事油田油氣集輸工作，E-mail：644188798@qq.com，地址：黑龍江省大慶市采油十廠肇東分公司二工區，163315。