勝利埕島油田海五聯(lián)合站工藝流程復(fù)雜，所涉及到的設(shè)備比較多，是聯(lián)合站處理重質(zhì)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(jīng)現(xiàn)場調(diào)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(chǔ)上，利用能量“三環(huán)節(jié)”方法對該站集輸系統(tǒng)的耗能進(jìn)行了分析，通過對管線和機(jī)泵的參數(shù)分析，改造工藝流程，調(diào)整泵的揚程和排量來降低能耗，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

　　關(guān)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(jìn)入海五聯(lián)合站先由斷塞流捕集器、熱化學(xué)脫水器進(jìn)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(jī)增壓、三甘醇脫水裝置脫水，然后外輸，而分離出的油進(jìn)行閃蒸穩(wěn)定，得出的穩(wěn)定氣經(jīng)過負(fù)壓穩(wěn)壓機(jī)與脫水器得出的天然氣一并被冷凝回收，形成的輕質(zhì)油進(jìn)入輕質(zhì)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(zhuǎn)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(bǔ)充供入。把外界的能量通過轉(zhuǎn)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(shè)備和工段，都屬于這個環(huán)節(jié)的任務(wù)。在聯(lián)合站中，所謂的能量轉(zhuǎn)化與傳輸無非是將燃料化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，將電能轉(zhuǎn)化為輸送油氣需要的動能或壓力能，其中燃料化學(xué)能到熱能的轉(zhuǎn)化由加熱爐來實現(xiàn)；將電能轉(zhuǎn)化為動能或壓力能由泵機(jī)組和壓縮機(jī)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(yīng)著相應(yīng)的設(shè)備，這些工段或設(shè)備單元構(gòu)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(gòu)成，相應(yīng)的設(shè)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?fù)接�，回收循環(huán)能用于體系內(nèi)部，構(gòu)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(yīng)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(jìn)行計算，進(jìn)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(chǔ)，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(zhuǎn)化與傳輸環(huán)節(jié)

　　在能量轉(zhuǎn)化和傳輸環(huán)節(jié)中，主要轉(zhuǎn)化和傳輸設(shè)備是加熱爐和機(jī)泵，轉(zhuǎn)化效率為72.39%，有27.61%的能量損失。能量損失主要包括機(jī)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(yuǎn)低于其額定排量，造成嚴(yán)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(jī)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，過剩空氣系數(shù)較大，有的竟高達(dá)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(jī)組效率是提高該環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)化效率的關(guān)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(zhuǎn)化、傳輸設(shè)備的輸入能、井排來液帶入能、污水、污油的回?fù)侥�；能量輸出也包括三部分，進(jìn)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(shè)備的散熱，因此根據(jù)工藝要求對設(shè)備進(jìn)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?fù)接偷臒崃�。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?fù)接偷臒崃亢苌伲�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(zhì)較差，該部分能量回收有困難。雖然原油回?fù)娇梢蕴岣呋厥窄h(huán)節(jié)的效率，但由于回?fù)接偷臒崃亢苌�，且回�(fù)皆�油的循環(huán)處理會導(dǎo)致熱能和電能的消耗，要求回?fù)皆�油的量越少越好�?/p>

　　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：

　�、佥斢驮O(shè)備效率，因為所配電機(jī)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。

　　③輸油泵至輸油管線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：

　�、偌訜嵩O(shè)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(shù)探討

　　（1）節(jié)省電能

　　為了平穩(wěn)輸油，對外輸量的調(diào)節(jié)是靠調(diào)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(dǎo)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(dá)到15%～20%。

　　為了解決這個問題，采取變頻調(diào)速技術(shù)來改變電機(jī)頻率，調(diào)節(jié)外輸泵的轉(zhuǎn)數(shù)，即調(diào)節(jié)其流量的的大小，進(jìn)而取代靠單流閥和泵出口閥門的開啟程度來調(diào)節(jié)流量的功能，降低電能消耗。變速調(diào)節(jié)基本原理如下：①泵入口壓力（Ps）：當(dāng)Ps較小時，降低電機(jī)轉(zhuǎn)速；當(dāng)Ps較大時，提高電機(jī)轉(zhuǎn)速。②泵出口壓力（Pd）：當(dāng)Pd較大時，降低電機(jī)轉(zhuǎn)速；當(dāng)Pd較小時，提高電機(jī)轉(zhuǎn)速。③管道流量（q）：當(dāng)q較大時，降低電機(jī)轉(zhuǎn)速；當(dāng)q較小時，提高電機(jī)轉(zhuǎn)速。這樣做可以使泵始終保持在高效區(qū)工作。據(jù)有關(guān)資料介紹，利用變頻調(diào)速裝置，功率因數(shù)可提高到0.95以上，平均節(jié)電率達(dá)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(yán)重不足，單臺外輸排量降至12m3/h，而進(jìn)站排量40m3/h，嚴(yán)重制約生產(chǎn)，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(jìn)口，1#外輸泵出口與3#外輸泵進(jìn)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(shè)備設(shè)施的情況下，實現(xiàn)了設(shè)備的有效升級，解決了生產(chǎn)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(yù)熱器內(nèi)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(guān)鍵途徑。在實際生產(chǎn)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(diào)節(jié)過�？諝庀禂�(shù)，安裝空氣調(diào)節(jié)器，根據(jù)煙氣中氧含量的大小隨時調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)擋板，控制過�？諝庀禂�(shù)，使燃料充分燃燒。另一方面，為提高爐膛內(nèi)部熱交換效果，嚴(yán)格控制加熱爐原油進(jìn)量，使原油穩(wěn)定經(jīng)過爐管，均勻受熱。

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