勝利埕島油田海五聯(lián)合站工藝流程復雜，所涉及到的設備比較多，是聯(lián)合站處理重質原油的一種典型工藝流程。

　　摘要：原油集輸系統(tǒng)是油田節(jié)能降耗的重點。經現(xiàn)場調研，在充分了解海五聯(lián)合站原油集輸系統(tǒng)現(xiàn)狀、存在問題的基礎上，利用能量“三環(huán)節(jié)”方法對該站集輸系統(tǒng)的耗能進行了分析，通過對管線和機泵的參數(shù)分析，改造工藝流程，調整泵的揚程和排量來降低能耗，達到節(jié)能降耗的目的。

　　關鍵詞：月期刊咨詢網(wǎng),能量,“三環(huán)節(jié)”,節(jié)能降耗,效率,改造

　　1海五聯(lián)合站工藝流程簡介

　　工藝流程圖如下：

　　埕島油田東部CB30、CB306、CB32A、ZH10區(qū)塊的油氣管輸上岸后的，進入海五聯(lián)合站先由斷塞流捕集器、熱化學脫水器進行油氣分離，從斷塞流捕集器分離出的大量天然氣由外輸壓縮機增壓、三甘醇脫水裝置脫水，然后外輸，而分離出的油進行閃蒸穩(wěn)定，得出的穩(wěn)定氣經過負壓穩(wěn)壓機與脫水器得出的天然氣一并被冷凝回收，形成的輕質油進入輕質油儲罐待裝車運輸，穩(wěn)定后的原油由塔底泵外輸。

　　2能量系統(tǒng)“三環(huán)節(jié)”劃分

　　2.1能量轉換環(huán)節(jié)

　　海五聯(lián)合站所需的能量除一部分由回收循環(huán)提供以外，大部分需由外界補充供入。把外界的能量通過轉換或傳輸，按照有效供入能所要求的形式、數(shù)量、品位提供給體系和工藝物流的設備和工段，都屬于這個環(huán)節(jié)的任務。在聯(lián)合站中，所謂的能量轉化與傳輸無非是將燃料化學能轉化為熱能，將電能轉化為輸送油氣需要的動能或壓力能，其中燃料化學能到熱能的轉化由加熱爐來實現(xiàn)；將電能轉化為動能或壓力能由泵機組和壓縮機組來實現(xiàn)。

　　2.2能量利用環(huán)節(jié)

　　每個聯(lián)合站都有一個到幾個核心的單元工藝過程（如脫水、穩(wěn)定等），并對應著相應的設備，這些工段或設備單元構成了聯(lián)合站能量系統(tǒng)的“三環(huán)節(jié)”模型的能量利用環(huán)節(jié)。

　　2.3能量回收環(huán)節(jié)

　　能量回收環(huán)節(jié)通常由大量換熱過程構成，相應的設備則是各種換熱器、蒸汽發(fā)生器、冷卻器等。在聯(lián)合站中，回收的能量主要為污水和回摻油，回收循環(huán)能用于體系內部，構成工藝總用能的一部分。

　　3“三環(huán)節(jié)”方法在海五聯(lián)合站的應用

　　利用“三環(huán)節(jié)”分析海五聯(lián)合站能耗問題，對各裝置的能量平衡進行計算，進而可繪制聯(lián)合站能流分布圖，如圖2所示。以能流分布圖為基礎，具體分析裝置的用能情況并提出合理用能的對策。

　　3.1能量轉化與傳輸環(huán)節(jié)

　　在能量轉化和傳輸環(huán)節(jié)中，主要轉化和傳輸設備是加熱爐和機泵，轉化效率為72.39%，有27.61%的能量損失。能量損失主要包括機泵損失、加熱爐熱損失兩部分。

　　造成泵系統(tǒng)耗電量大的主要原因是：泵的銘牌效率低；泵的實際排量遠低于其額定排量，造成嚴重的“大馬拉小車”現(xiàn)象，運行效率低；實際運行中，主要靠改變泵出口閥門的開啟度來來實現(xiàn)排量的變化，存在節(jié)流損耗大、泵管不匹配、壓差大、管網(wǎng)效率低及電機功率因數(shù)低等現(xiàn)象。加熱爐的運行效率低的主要原因：一是加熱爐銘牌熱效率低；二是運行中操作不善，過�？諝庀禂�(shù)較大，有的竟高達3.5以上，致使排煙溫度較高，排煙損失大。

　　因此，提高加熱爐熱效率和泵機組效率是提高該環(huán)節(jié)轉化效率的關鍵。

　　3.2工藝用能環(huán)節(jié)

　　聯(lián)合站的工藝環(huán)節(jié)實際上就是原油的脫水過程，能量利用效率為96.6%。在該環(huán)節(jié)中，能量的輸入包括三部分：能量轉化、傳輸設備的輸入能、井排來液帶入能、污水、污油的回摻能；能量輸出也包括三部分，進入回收系統(tǒng)的污水、污油待回收能很大，合格原油、天然氣輸出能，影響該環(huán)節(jié)過程效率的主要因素是處理設備的散熱，因此根據(jù)工藝要求對設備進行保溫和減少物料的停留時間是提高該環(huán)節(jié)效率的有效措施。

　　3.3能量回收環(huán)節(jié)

　　回收系統(tǒng)得到的熱量由兩部分組成：污水的熱量和回摻油的熱量。由于污水流量比較大，含有的熱量也較多，但是由于沒有有效回收白白損失掉了；回摻油的熱量很少，在本站也沒有回收利用。污水處理的能量盡管很大，但是由于污水的溫度較低，加上污水的品質較差，該部分能量回收有困難。雖然原油回摻可以提高回收環(huán)節(jié)的效率，但由于回摻油的熱量很少，且回摻原油的循環(huán)處理會導致熱能和電能的消耗，要求回摻原油的量越少越好。

　　4聯(lián)合站輸油系統(tǒng)節(jié)能降耗途徑探討

　　4.1輸油系統(tǒng)能耗分析

　　海五聯(lián)合站主要能耗是電能及熱能（用于必需的加熱）。

　�。�1）影響輸油系統(tǒng)動力利用率的主要因素：

　　①輸油設備效率，因為所配電機的效率一般都比較高，所以主要取決于輸油泵效率；

　�、谳斢捅弥凛斢凸芫�起點的壓力損失，因為：

　�。�1）

　　式中：△H—泵出口至管線起點之間的壓力損失，主要是閥門節(jié)流及其它不必要的壓力損失，m。

　�、圯斢捅弥凛斢凸芫�起點之間的流量損失，因為：

　　（2）

　　式中：△Q—泵出口至管線起點之間流量損失，主要是不必要的回流損失和漏失，m3/h。

　�。�2）影響輸油系統(tǒng)熱能利用率的主要因素有：

　　①加熱設備的效率；

　�、谙到y(tǒng)不必要的熱損失；

　�、蹮崮茉诙喾矫娴某浞盅�環(huán)利用。

　　4.2聯(lián)合站節(jié)能技術探討

　�。�1）節(jié)省電能

　　為了平穩(wěn)輸油，對外輸量的調節(jié)是靠調節(jié)泵出口閥門的開啟程度來控制的，這樣節(jié)流損耗大。泵管不匹配，壓差較大，管網(wǎng)的運行效率低，從而導致一部分電能消耗在克服節(jié)流部件的阻力上，損失功率可達到15%～20%。

　　為了解決這個問題，采取變頻調速技術來改變電機頻率，調節(jié)外輸泵的轉數(shù)，即調節(jié)其流量的的大小，進而取代靠單流閥和泵出口閥門的開啟程度來調節(jié)流量的功能，降低電能消耗。變速調節(jié)基本原理如下：①泵入口壓力（Ps）：當Ps較小時，降低電機轉速；當Ps較大時，提高電機轉速。②泵出口壓力（Pd）：當Pd較大時，降低電機轉速；當Pd較小時，提高電機轉速。③管道流量（q）：當q較大時，降低電機轉速；當q較小時，提高電機轉速。這樣做可以使泵始終保持在高效區(qū)工作。據(jù)有關資料介紹，利用變頻調速裝置，功率因數(shù)可提高到0.95以上，平均節(jié)電率達58%，系統(tǒng)運行效率可大大提高。

　　海五聯(lián)合站原有3臺JS90-240型外輸泵，單臺揚程240m，由于外輸干壓已到2.7Mpa，外輸泵輸油能力嚴重不足，單臺外輸排量降至12m3/h，而進站排量40m3/h，嚴重制約生產，將兩臺外輸泵串聯(lián)使用，提高揚程。具體流程為：穩(wěn)定塔、儲油罐來油接到1#外輸泵進口，1#外輸泵出口與3#外輸泵進口相連接。通過觀察外輸泵串聯(lián)后，排量由12m3/h提高到65m3/h，工藝流程上即保留了并聯(lián)流程，又實現(xiàn)了串聯(lián)流程，在沒有增加設備設施的情況下，實現(xiàn)了設備的有效升級，解決了生產矛盾。

　�。�2）節(jié)省氣量

　　目前，海五聯(lián)合站有熱煤爐兩臺，運行幾年以來在熱媒爐加熱盤管外表面和板箱式煙氣預熱器內表面積灰較多，由于灰垢越厚，排煙溫度越高，熱煤爐的熱效率就低，一般1mm厚的煙垢可使排煙溫度升高40-50℃。因此，努力減少灰垢，降低排煙溫度是提高熱媒爐熱效率的關鍵途徑。在實際生產中，為了保證熱媒爐安全穩(wěn)定運行和燃料的充分燃燒，不得不提高過�？諝庀禂�(shù)，但這樣又會引起排煙溫度上升，造成排煙熱損失增大，為調節(jié)過�？諝庀禂�(shù)，安裝空氣調節(jié)器，根據(jù)煙氣中氧含量的大小隨時調節(jié)進風擋板，控制過剩空氣系數(shù)，使燃料充分燃燒。另一方面，為提高爐膛內部熱交換效果，嚴格控制加熱爐原油進量，使原油穩(wěn)定經過爐管，均勻受熱。

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