大慶油田某采油廠應(yīng)用主要節(jié)能技術(shù)分析

王健（中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司節(jié)能技術(shù)監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)中心)

為了充分完成年初節(jié)能量[1]計(jì)劃，進(jìn)而保證大慶油田有限責(zé)任公司全面完成中國(guó)石油天然氣集團(tuán)（股份）有限公司下達(dá)的節(jié)能任務(wù)及創(chuàng)建節(jié)能節(jié)水型[2]企業(yè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際情況，大慶油田有限責(zé)任公司某采油廠根據(jù)主要耗能設(shè)備的種類不同，主要應(yīng)用雙速雙功率拖動(dòng)裝置、YCH系列高轉(zhuǎn)差率電動(dòng)機(jī)、更換加熱爐節(jié)能燃燒器、安裝S11型節(jié)能變壓器等節(jié)能技術(shù)[3]。

1 技術(shù)原理

1.1 雙速雙功率拖動(dòng)裝置

雙速雙功率拖動(dòng)裝置[4]主要應(yīng)用高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩雙速雙功率電動(dòng)機(jī)，高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩雙速雙功率電動(dòng)機(jī)利用獨(dú)特的電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高過(guò)載能力系數(shù)，獲得較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，降低裝機(jī)功率。另外雙速雙功率電動(dòng)機(jī)十分方便調(diào)整抽油機(jī)沖速，根據(jù)供液情況隨時(shí)調(diào)整沖速，使抽油機(jī)井在良好的工況范圍內(nèi)工作，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

1.2 YCH系列高轉(zhuǎn)差率電動(dòng)機(jī)

YCH 系列高轉(zhuǎn)差率電動(dòng)機(jī)[5]利用啟動(dòng)過(guò)程中轉(zhuǎn)差率范圍較大的優(yōu)勢(shì)，可以獲得較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩[6]，因而可以大幅度降低裝機(jī)功率，進(jìn)而提高電動(dòng)機(jī)的工作效率，減少內(nèi)部損耗實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

1.3 加熱爐節(jié)能燃燒器

該技術(shù)包括自動(dòng)燃燒器[7]與控制系統(tǒng)[8]，使用了多項(xiàng)專利技術(shù)，具有操作簡(jiǎn)便、防塵、抗振性強(qiáng)等，適合于單臺(tái)燃?xì)饧訜釥t的燃燒自動(dòng)控制，方便了加熱爐的運(yùn)行管理。

1.4 安裝S11型節(jié)能變壓器

變壓器是用來(lái)變換交流電壓、交流電流而傳輸交流電能的一種靜止的電器設(shè)備，依據(jù)電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)電能傳遞。電力變壓器應(yīng)用極為廣泛，由于本身存在銅損和鐵損，在傳輸電能的同時(shí)，會(huì)造成一定的電能損耗。S11系列節(jié)能變壓器[9]是以不同寬度的冷軋硅鋼帶卷繞為由兩個(gè)長(zhǎng)方形其斷面是內(nèi)凹的鐵芯和包圍在其外的斷面是外凸的鐵芯組成的一個(gè)無(wú)接縫三芯柱環(huán)繞封閉鐵芯。環(huán)繞鐵芯減少了接縫容量、磁路分布均勻，明顯降低了激磁電流，減少了無(wú)功引起的損耗，提高了功率因數(shù)，降低了變壓器運(yùn)行時(shí)的噪音。S11 系列變壓器與SL7 系列變壓器相比，空載損耗降低40%以上，負(fù)載損耗降低26%左右，總損耗降低30%以上。與S7系列變壓器相比，空載損耗降低31%以上，負(fù)載損耗降低25%左右，總損耗降低25%以上。

2 應(yīng)用效果

中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司節(jié)能技術(shù)監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)中心按照標(biāo)準(zhǔn)GB/T 15320—2001《節(jié)能產(chǎn)品評(píng)價(jià)導(dǎo)則》，在該采油廠做應(yīng)用節(jié)能技術(shù)前后對(duì)比效果測(cè)試實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)是在工況運(yùn)行相近的情況下進(jìn)行的、抽測(cè)比例達(dá)到20%，符合要求。幾種技術(shù)改造前后測(cè)試統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1。

表1 幾種技術(shù)改造前后測(cè)試統(tǒng)計(jì)

對(duì)100 口抽油機(jī)實(shí)施雙速雙功率拖動(dòng)裝置技術(shù)應(yīng)用，資金投入237.56萬(wàn)元，節(jié)能測(cè)試評(píng)價(jià)20口，改造前后對(duì)比，平均有功節(jié)電率為12.12%，無(wú)功節(jié)電率41.63%，綜合節(jié)電率13.81%，平均效率增減幅度3.06%；年平均有功節(jié)電量218 kWh，平均投資回收期4.04年。

對(duì)300口抽油機(jī)實(shí)施YCH系列高轉(zhuǎn)差率電動(dòng)機(jī)技術(shù)應(yīng)用，資金投入712.68 萬(wàn)元，節(jié)能測(cè)試評(píng)價(jià)60 口，改造前后對(duì)比，平均有功節(jié)電率為12.08% ， 無(wú) 功 節(jié) 電 率40.89% ， 綜 合 節(jié) 電 率12.94%，平均效率增減幅度3.16%；年平均有功節(jié)電量654 kWh，平均投資回收期3.98年。

共安裝加熱爐節(jié)能燃燒器35 套，資金投入311.40 萬(wàn)元，節(jié)能測(cè)試評(píng)價(jià)7 套，改造前后對(duì)比，平均爐效提高1.26%，年平均年節(jié)氣量60 400 m3，平均投資回收期1.50年。從監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上看，使用該燃燒器后，加熱爐平均熱效率提高1.26%，加熱爐的排煙溫度平均下降0.9 ℃。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)該技術(shù)未安裝自動(dòng)配風(fēng)功能，使用人工配風(fēng)，如果增加自動(dòng)配風(fēng)功能，實(shí)現(xiàn)全行程自動(dòng)配風(fēng)的最佳燃燒過(guò)程，將會(huì)有更好的節(jié)能效果。

共更換高耗能變壓器更換25 臺(tái)，資金投入46.10 萬(wàn)元，節(jié)能測(cè)試評(píng)價(jià)5 臺(tái)，改造前后對(duì)比，平均有功節(jié)電率18.32%，平均無(wú)功節(jié)電率30.11%，平均綜合節(jié)電率19.68%，年平均有功節(jié)電量52 kWh，平均投資回收期5.29年。

3 結(jié)論

通過(guò)分析可以得出以下結(jié)論：一是S11節(jié)能變壓器單體投資最少，為1.84萬(wàn)元；二是S11節(jié)能變壓器節(jié)能率最高，為19.68%；三是節(jié)能燃燒器投資回收期最短，該采油廠通過(guò)應(yīng)用以上所述四種節(jié)能技術(shù)，有效地完成了年初所定節(jié)能量計(jì)劃，為下一步的技術(shù)改造奠定了基礎(chǔ)，對(duì)其他采油廠具有指導(dǎo)意義。