“極簡型”注汽站的構建與探索

劉麗 席瑩瑩 王敬敬

整合、集成是現代設備的發展路徑。以前，活動注汽站是“大而全”的運行模式，此模式主要表現為各系統、設備的數量、性能配套齊全、容量充足、富裕量大，在這種情況下，不可避免的會出現資源閑置、浪費、維護保養成本高等現象，不能很好的適應現在工作的實際要求。為此，我單位以能夠確保注汽站的核心功能，以模塊化、集成化為主要手段，以“注汽距離最短，注汽現場最簡，注汽流程最優，注汽成本最低”為目標，解構注汽站，重組注汽站，在構建“極簡型”注汽站方面進行了探索。

1、對電力系統的“極簡”改造：兩降一改一固

以前，電力系統主要包括變壓器、配電室（配電柜）、各動力設備（電動機、電加熱器）、電纜等組成，是能源消耗的主要部分，也是注汽運行工作量的主要組成部分。現在，我們通過對電力系統“兩降一改一固”四項措施，消減了單獨配電室， 提升了用電安全，縮短了電纜安裝耗時和用工人數，單站日節電300kW·h，年節約費用5.3萬元。實現電力系統的“極簡”。

一降：降低機泵容量。重新分析注汽站水、汽、油流體特性，根據定量流體升壓所需功率計算公式：N=QρgP/10（N：所需功率;Q：流量;ρ：流體密度;g：比重;P：流體壓力），確定主要機泵功率、壓力、流量關系曲線如下：

在保障機泵出力的前提下，對注汽站機泵全面分析論證后，通過優化系統配置、消減無效負荷、重新選型等做法，結合泵型、效率、材質、電機轉速等因素，分別對柱塞泵電機、鼓風機、油水泵電機等6類機泵共計16臺進行了降容，優化了系統配置、消減無效負荷93.7千瓦，單站日節電約300度，取得良好的節能降耗效果。

二降：降低電纜規格。機泵降容完成后，注汽站運行負荷降低，同時，各設備電纜負荷同比下降。在此基礎上，我們對注汽站大型動力電纜實施降級優化，對注汽站規格為185mm2、150 mm2、120mm2等大型電纜實施降級，由6種電纜規格降為120mm2、70mm2、16mm2型3種。實現活動注汽站電纜規格統一，降低材料備庫需求。

一改：改造配電室上移水處理操作間。注汽站解構重塑過程中，功能分組、模塊化是一項重要切入點。機泵降容和電纜降級完成后，注汽站用電負荷大幅下降，同時控制柜的布置和組件安裝選擇方式更多，我們充分利用這一條件，對配電室實施了”降高減組”，高度由230cm降至180cm，組數由4組降至2組，縮減了注汽站總配電柜占地面積，同時，完成了水處理操作間鹽池與地面鹽池功能整合，在水處理操作間釋放出大量空間，進而將注汽站總配電柜整體上移至注汽站水處理操作間，從而消減了單獨配電室。

一固：固化電纜縮減安裝長度。活動注汽站搬遷轉場工作量大，其中動力電纜收放、連接就是一項耗費人力的工作。單根電纜粗、電纜長度大、集中放射式布線等因素嚴重制約注汽站轉場效率。

對此，我們依托設備、設施進行電纜固化，并利用一、二次中轉和正反向安裝，減少設備擺放位置對電纜安裝的影響，由過去電纜只能單點、單向安裝，變為多點雙向安裝。優化完成后，電纜數量由12條降至6條，總長度從800m降至200m。

2、對空氣系統的“極簡”改造：一分一降

以前，空壓機作為注汽站唯一供氣設備，是高壓鍋爐、水處理軟化器、除氧器等設備正常運行的保障。活動注汽站標配兩臺空壓機，安放在一座單獨板房內，通過活動流程連接給各設備供氣。現在，大隊本著模塊化、集成化的原則，按照就近布置的思路，對空氣系統解構重組，消減了單獨空壓機房1座， 縮短空氣流程120m，攻克了電動控制，單站年節約費用4.5萬元。實現空氣系統的“極簡”。

一分：分散布局，單獨供氣。注汽站需要空氣的設備主要為高壓操作間內的燃燒器及水處理操作間內的氣動儀表、氣動閥等，通過分析不同設備對氣源的不同需求，優化空壓機選型，對空壓機分而治之。將注汽站兩臺空壓機分別移至高壓操作間和水處理操作間。高壓鍋爐用氣量大，需求時間短，在其操作間內布置功率為15kw，排氣量為1.8m3/min的大型空壓機;水處理設備用氣量小，但需要持續供氣，于是在其操作間內布置功率為2.2 kw，排氣量為0.24m3/min的小型空壓機，并通過電纜、流程固化等措施，消減單獨空壓機房一座。

一改：改進設備工藝替換空氣動力。為進一步“極簡”，我們在分而治之的基礎上，積極攻關水處理軟水器和除氧器氣動設備的電動控制措施，將氣動閥改為電動閥，精簡了水處理空壓機;隨著注汽鍋爐“油改氣”的推進，高壓鍋爐采用燃氣運行，高壓操作間的空壓機閑置，于是又精簡了高壓空壓機，目前空氣系統已在活動注汽站徹底消失。

3、對燃料系統的“極簡”改造：一改一固

以前，燃料系統作為鍋爐主燃料供應系統，主要包括兩個油罐、一座油泵房、一個卸油平臺。現在，通過“一改一固”兩步措施，研制了一體化自動供卸油裝置，消減單獨油泵房、油罐、卸油罐各1座，消減流程90m，單站年節約費用7.8萬元。實現了燃料系統的“極簡”。一改：改進供卸油系統，研制一體化供卸油裝置。針對供油系統燃油、蒸汽、吹掃回路相對獨立，安裝操作繁瑣，系統功能不完善等問題。采用數學“交、并、補”集合理念。將3個回路看作3個集合，找出集合的交并補部分，按照“擴大交集，減少并集，消滅補集”的理念，實施打破、合并、消補，同時引入PLC控制，研制了兼具卸油、供油、掃線等功能的輕便一體化自動供卸油裝置，使回路由互聯變為互通，從而替代了單獨油泵房、卸油罐和卸油泵。

一固：固化燃油、伴熱流程。依托高壓設備、水處理設備固化燃油、空氣、注汽流程，減少場地流程安裝60m。