注汽站給水系統(tǒng)、加藥系統(tǒng)的改造與探索

席瑩瑩 王敬敬 劉麗

為實現(xiàn)“極簡型”注汽站目標(biāo)，我單位邀請相關(guān)管理部門、大隊機關(guān)組室以及部分基層隊代表集體會診，以注汽站為單元，對設(shè)備、設(shè)施進行立體解剖分析，對每個運行節(jié)點進行優(yōu)化，最后重點對活動注汽站給水和加藥系統(tǒng)，提出了實施“降、改、分、固”的“極簡”方案，使注汽站由“2+12”模式（2個主體設(shè)備、12個附屬設(shè)備），變?yōu)椤?+3”模式（2個主體設(shè)備、3個附屬設(shè)備），力爭設(shè)備設(shè)施精簡三分之二，占地面積由2000平方米縮小到600平方米左右，以實現(xiàn)配套科學(xué)化、布局模塊化、運維集約化。

1、做好給水系統(tǒng)的改造工作

活動注汽站給水系統(tǒng)主要包括軟水器和除氧器兩個主體設(shè)備，以及鹽池、排污池、水罐等附屬設(shè)備。以前，主體設(shè)備集中布置在水處理撬座上，是活動注汽站的兩座拖車撬之一，其余附屬設(shè)備分別以單體形態(tài)坐落在水處理撬周圍。現(xiàn)在，通過對給水系統(tǒng)徹底解構(gòu)、重組、工藝再造，將軟水器、除氧器、鹽池、排污池四者合一，達成模塊化、集約化效果，研制出一體化給水裝置，打破了目前注汽行業(yè)水處理設(shè)計傳統(tǒng)和理念，全年單站可節(jié)約成本5.2萬元。實現(xiàn)給水系統(tǒng)的“極簡”。

改一：建立水處理機泵區(qū)。將水處理分散機泵集中布置，運轉(zhuǎn)由手動變?yōu)镻LC集中控制，機泵區(qū)外圍實施屏障吸音降噪，使原操作區(qū)噪音值從80-90分貝降低至50-60分貝，既實現(xiàn)了設(shè)備連續(xù)運轉(zhuǎn)，保證了注汽質(zhì)量;又保障了操作人員職業(yè)健康。

改二：重新設(shè)計進鹽回路。摒棄過去“低進高出”模式，改為“高進低出”，將負壓吸入循環(huán)變?yōu)檎龎簺_擊循環(huán)，吸入鹽水由渾濁層變?yōu)楦邼舛惹宄簩樱苯佑绊懯窃偕鷷r間縮短1小時，周期制水量提高10%左右;鹽水循環(huán)由2小時降至0.25小時，加快了鹽水循環(huán)速度，提升了進鹽效果。對進鹽系統(tǒng)創(chuàng)新加水回路設(shè)計，實現(xiàn)加水同時對鹽路流程、部件進行清洗，消除了鹽路腐蝕、卡堵的現(xiàn)象，執(zhí)行更可靠。同時在不增加電器設(shè)備的基礎(chǔ)上，利用排污泵、鹽泵間歇運行的靈活機動性，在鹽池內(nèi)部加裝清洗流程，通過排污泵、鹽泵的增壓功能，設(shè)計了一鍵式鹽池清洗，將過去需要5人配合，4小時完成的工作變?yōu)橐绘I完成。

改三：設(shè)計了水處理自動排污和防污水回竄裝置。通過摸排排污管線內(nèi)部壓力變化情況，充分利用水處理PLC等控制元件，在原水處理排污流程基礎(chǔ)上設(shè)計了機泵連鎖裝置，解決了污水回竄、單井干線返壓、排污泵憋壓刺漏等問題，有效降低了設(shè)備故障率。

改四：改變水處理功能區(qū)塊布局。大隊打破多年的固有認識，將注汽站水處理設(shè)備上軟水器四個樹脂罐傳統(tǒng)的直線布局改為菱形布局，充分利用菱形十字對角線和內(nèi)部空間，實現(xiàn)了流程、設(shè)施共用，減少流程40m，信號管200m，控制箱1個，壓力表、閥門等組件20個。同時，由于菱形布局更緊湊，節(jié)約了水處理空間7.6m2。為消減地面鹽池、排污池提供了條件，經(jīng)過技術(shù)點和新增功能論證，成功將其上移，消減單獨鹽池、排污池各一座。

2、做好加藥系統(tǒng)改造工作

在注汽運行中，需要為鍋爐給水添加各種必需的藥劑，包括亞硫酸鈉溶液、氫氧化鈉溶液等，其主要目的是為了除去水中的溶解氧，以及平衡鍋爐給水的PH值，最終保證水質(zhì)合格。以前，水處理的加藥系統(tǒng)包含兩臺功率為0.71kw的藥泵、兩臺功率為0.37kw的攪拌泵、兩個藥箱、10根管線及配套的電路流程，運行時主要工作包括加藥、加水稀釋、攪拌、調(diào)整等。現(xiàn)在，大隊充分調(diào)用各系統(tǒng)富裕產(chǎn)能，就地取材，利用注汽站真空除氧器的負壓勢能以及加藥系統(tǒng)的加水動能，對系統(tǒng)進行全新設(shè)計，減少加藥、攪拌泵4臺。年節(jié)約成本1.2萬元，實現(xiàn)加藥系統(tǒng)“極簡”。

一改：利用真空除氧器負壓勢能替換藥劑泵。充分挖掘水處理設(shè)備中真空除氧器的工藝特點，將真空除氧器內(nèi)部真空環(huán)境與外界的壓差勢能利用起來，用這種壓差形成一種自吸，再結(jié)合流量調(diào)節(jié)器、針型閥、過濾器、透明可視流程等元件，研制出節(jié)能型負壓加藥裝置，代替原有的藥劑泵，實現(xiàn)給水處理設(shè)備加藥的功能。

根據(jù)新工藝流程，我們還進行了水力校核和能力驗證，確保其不影響原工藝要求。

驗證一：根據(jù)計算（考慮管路、彎頭、閥門、流量計等阻力系數(shù)）得出流程水頭損失2.3米，折合壓降為0.023MPa，符合自吸要求。

驗證二：真空泵80m?/min，自吸加藥工作能力6×10-4 m?/min，對真空度影響忽略不計。

二改：利用生水泵產(chǎn)生的水動能替換攪拌泵。巧妙利用加藥系統(tǒng)加水動能，通過制作加水導(dǎo)流裝置，調(diào)整加水出口角度，使水流在水箱內(nèi)形成攪動，實現(xiàn)藥物攪拌，消減攪拌泵2臺。

3、對其他運行節(jié)點的攻關(guān)改造

另外“極簡”過程中，我們還對活動注汽站運行中，一些長期存在、不好解決的難題進行了攻關(guān)。

一是冬季水管線防凍攻關(guān)。摒棄加溫防凍的老觀念，引入流體振動防凍理念，通過使水在水管線中產(chǎn)生周期方形波振動，徹底解決了冬季水管線上凍問題。

二是實現(xiàn)鍋爐火焰實時監(jiān)控。鍋爐觀火是保障鍋爐安全運行的重要巡檢，過去采用職工1小時巡檢一次，鍋爐后端觀的方式，觀火不及時，巡檢不方便。我們攻關(guān)研制了實時在線遠傳觀火。

三是設(shè)計制作色環(huán)看液位裝置。針對過去油罐采用磁翻板、膜盒表、標(biāo)尺登罐等方式，看油位計量不方便，冬季不準(zhǔn)確的弊端。我們研制了色環(huán)計，配合視頻監(jiān)控可在值班室內(nèi)實時讀取數(shù)據(jù)，經(jīng)現(xiàn)場對比實驗，誤差不到2%，滿足注汽站使用要求。

改造結(jié)束后，我們對新的注汽站構(gòu)建模式進行了四問驗證，符合注汽需求。

通過“極簡”改造，注汽站設(shè)備設(shè)施大幅減少，注汽站已由原來2主體、12附屬的“2+12”模式變?yōu)?主體、3附屬的“2+3”模式，精簡了配套設(shè)施9座，大大降低了注汽現(xiàn)場占地面積，極大提升了活動注汽站的機動性，大幅度降低了職工勞動強度，同時為下一步極優(yōu)打下了基礎(chǔ)。