老姆廟聯(lián)合站原油處理系統(tǒng)能耗管理

老姆廟聯(lián)合站原油處理系統(tǒng)能耗管理

1老爺廟聯(lián)合站原油處理系統(tǒng)東方石油天然氣廟綜合站是一個(gè)綜合站，主要承擔(dān)著原油處理、天然氣處理和污水處理的生產(chǎn)任務(wù)。老爺廟聯(lián)合站原油處理系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的多級(jí)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),同時(shí)又是一個(gè)巨大的能量耗散系統(tǒng)。據(jù)統(tǒng)計(jì),原油處理能耗一般占原油生產(chǎn)總能耗的30%～40%,消耗的熱能和電能是油田節(jié)能重點(diǎn)對(duì)象。1.1原油處理所用根據(jù)老爺廟聯(lián)合站的具體情況,天然氣消耗全部為原油處理所用,電能消耗的84.2%為原油處理所用。而原油處理能耗主要有油氣水分離能耗、穩(wěn)定能耗、儲(chǔ)運(yùn)能耗,比例及指標(biāo)見(jiàn)表1。1.3油氣集輸相關(guān)管理措施不健全,缺乏精心設(shè)計(jì)油氣集輸生產(chǎn)過(guò)程能耗管理存在以下問(wèn)題:1)管理粗放,實(shí)行能耗總量控制,只是分析同比變化,控制指標(biāo)沒(méi)有針對(duì)不同系統(tǒng)的合理需求的精確論證。2)缺乏對(duì)每一個(gè)油氣集輸單元能耗動(dòng)態(tài)分析管理制度及辦法。3)油氣集輸各級(jí)管理人員、操作人員缺乏技術(shù)管理、精細(xì)管理能耗意識(shí)、參數(shù)控制不精細(xì)。4)能耗計(jì)量手段不完善,不能實(shí)現(xiàn)獨(dú)立計(jì)量,能耗設(shè)備低于高效區(qū)的多。2油氣蒸發(fā)損耗在原油處理生產(chǎn)過(guò)程中,能量消耗主要是動(dòng)力消耗、熱力消耗和油氣蒸發(fā)損耗。聯(lián)合站的油氣蒸發(fā)損耗量較小且分散,不具備回收條件,但給環(huán)境造成一定的污染。2.1加熱脫水原油油氣水分離過(guò)程以熱力為主,溫度直接影響脫水質(zhì)量。由于水的比熱是原油比熱的二倍,加熱脫水原油時(shí),在溫升相同的情況下,原油含水率越高,熱能損耗越大,有效負(fù)荷越小;在處理純?cè)土肯嗤那闆r下,脫水原油含水率增加導(dǎo)致被加熱原油的流量增加,而且增加的熱負(fù)荷主要用于加熱污水,導(dǎo)致系統(tǒng)能耗的增加、熱能的有效利用率降低。2.2系統(tǒng)運(yùn)行負(fù)荷的確定集輸過(guò)程使用的能耗設(shè)備主要是機(jī)泵與加熱爐。在減少能耗設(shè)備能量損失的技術(shù)措施中,首先條件是選用高效設(shè)備。但是油田開(kāi)發(fā)地下?tīng)顩r很復(fù)雜,開(kāi)發(fā)規(guī)模不可能確定的很精確,而且集輸系統(tǒng)運(yùn)行負(fù)荷的波動(dòng)也比較大,若要求設(shè)備完全在高效區(qū)運(yùn)行,就不能保證系統(tǒng)應(yīng)急運(yùn)行。因?yàn)?只有系統(tǒng)的運(yùn)行負(fù)荷與設(shè)備高效運(yùn)行條件相匹配才是合理的。集輸系統(tǒng)的負(fù)荷與油井產(chǎn)液有關(guān),并非完全可以人為控制。所以,單純地追求設(shè)備在高效區(qū)運(yùn)行,不考慮系統(tǒng)實(shí)際工況,盡管在技術(shù)上集輸能耗設(shè)備在高效區(qū)運(yùn)行,能量轉(zhuǎn)換過(guò)程的損失比較小,但是設(shè)備在高效區(qū)運(yùn)行所獲得的節(jié)能效益彌補(bǔ)不了因不合理運(yùn)行所消耗的無(wú)功能耗損失。2.2.1穩(wěn)前穩(wěn)后泵動(dòng)態(tài)管理,降低單耗單耗注意事項(xiàng)聯(lián)合站原油處理系統(tǒng)中儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程以外輸油泵、穩(wěn)前穩(wěn)后泵為主。在儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程是以動(dòng)力為主、熱力為動(dòng)力服務(wù),是油田產(chǎn)品的移送過(guò)程;穩(wěn)前穩(wěn)后泵隨來(lái)液量的變化而泵的頻率呈現(xiàn)不穩(wěn)定。因此在能耗管理上,穩(wěn)前穩(wěn)后泵應(yīng)以提高系統(tǒng)進(jìn)液平穩(wěn)度和降低進(jìn)液含水率為主,能耗指標(biāo)動(dòng)態(tài)管理,降低單耗。原油外輸油泵應(yīng)以控制外輸原油的溫度,降低原油的黏度為主,降低原油外輸時(shí)的能耗。2.2.2加熱爐能耗特性總覽表2聯(lián)合站的熱能利用率主要取決于系統(tǒng)的熱損失,系統(tǒng)的熱損失越大,熱能利用率越低。加熱爐系統(tǒng)的效率越高,加熱爐的熱損失越小,提供給加熱介質(zhì)的熱能越多,聯(lián)合站的熱能利用率就越高。通過(guò)對(duì)加熱爐進(jìn)行工藝改造,提高加熱爐的效率,對(duì)提高聯(lián)合站的熱能利用率有很大影響。通過(guò)對(duì)老爺廟聯(lián)合站系統(tǒng)的用能狀況分析,可以得到如下結(jié)論:加熱爐熱負(fù)荷都隨季節(jié)的變化而變化,加熱爐的熱損失有:氣體不完全燃燒熱損失、排煙熱損失、加熱爐散熱損失。聯(lián)合站目前使用的加熱爐燃燒器都是高效節(jié)能燃燒器,并逐步實(shí)施自動(dòng)控制。因此在化學(xué)能向熱能轉(zhuǎn)化上,損失較小。加熱爐的散熱損失在爐體表面積和保溫材料不變的情況下,散熱總量基本不變,不隨負(fù)荷變化而變化,因此加熱爐不宜在低負(fù)荷下運(yùn)行,負(fù)荷低相對(duì)有效負(fù)荷所占比例低。排煙損失主要受排煙溫度和空氣過(guò)剩系數(shù)影響。而這二項(xiàng)參數(shù)在現(xiàn)場(chǎng)操作中不具備監(jiān)測(cè)條件更難以控制。因此,在加熱爐的運(yùn)行能耗控制中應(yīng)完善技術(shù)手段。原油處理生產(chǎn)用加熱爐的燃料為天然氣燃料,現(xiàn)場(chǎng)管理只監(jiān)測(cè)加熱爐的加熱單耗(即每平方液體每千瓦時(shí)耗氣量)來(lái)衡量加熱爐能耗狀況。預(yù)脫水器的分水效率、加熱爐效率和站內(nèi)設(shè)備的保溫是影響處理系統(tǒng)能耗的主要環(huán)節(jié),其次是輸油泵的泵效。提高加熱爐效率無(wú)論是從提高站原油處理效率,還是從降低能耗角度,都具有正效應(yīng)。3能源消耗、節(jié)能技術(shù)3.1對(duì)空冷器流程進(jìn)行改造,焊接一條管線,使原穩(wěn)塔出來(lái)的氣體,可以同時(shí)進(jìn)入空冷器的原穩(wěn)和天然氣部分,增加了空冷器的使用效率,降低了運(yùn)行頻率,從而降低了耗電量見(jiàn)圖1。3.2對(duì)穩(wěn)后泵的水冷流程進(jìn)行了改造,使給泵冷卻形式發(fā)生了變化,從循環(huán)水變成自來(lái)水直接冷卻。同時(shí),冷卻塔和循環(huán)泵也停止運(yùn)行,減少了不必要的能耗見(jiàn)圖2。3.3對(duì)站內(nèi)的保溫進(jìn)行了更換和填補(bǔ),減低了熱損耗。3.4編制站原油處理系統(tǒng)各個(gè)部分的熱力參數(shù)控制標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于每個(gè)單元都有準(zhǔn)確定量,方便執(zhí)行和監(jiān)督。同時(shí)嚴(yán)格執(zhí)行控制標(biāo)準(zhǔn)的力度,無(wú)論是回油溫度、加熱爐出口溫度還是輸油溫度,都必須做到準(zhǔn)確平穩(wěn)。同時(shí),加強(qiáng)化驗(yàn)班組的管理,確保各個(gè)環(huán)節(jié)的含水率的準(zhǔn)確性,對(duì)不同狀況都進(jìn)行精確確定。3.5加強(qiáng)崗位員工節(jié)能意識(shí)的培養(yǎng)和業(yè)務(wù)素質(zhì)的提高。通過(guò)及時(shí)對(duì)崗位員工進(jìn)行新型能耗設(shè)備的操作培訓(xùn),使之熟練掌握操作方法,才能確保設(shè)備的高效運(yùn)行。3.6在站內(nèi)建立能耗的動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)機(jī)制,及時(shí)分析能耗變化趨勢(shì),對(duì)能耗指標(biāo)變差的系統(tǒng),及時(shí)制定應(yīng)對(duì)方案,采取措施,優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行。4空冷器投入使用導(dǎo)致電耗下降2010年全年老爺廟聯(lián)合站電耗。3月份經(jīng)過(guò)穩(wěn)后泵的改造以后,隨后的3個(gè)月用電量和電損耗逐月降低,到了7月份投用2臺(tái)穩(wěn)定器壓縮機(jī)以后,用電量相對(duì)4、5、6月有所提高,直到10月份空冷器的改造后在電耗上又有了明顯減低,但由于進(jìn)入冬季,采暖爐的投入使用,致使電耗有所上升?？偟膩?lái)說(shuō),經(jīng)過(guò)不斷的優(yōu)化,老爺廟的原油處理系統(tǒng)能耗有了明顯降低見(jiàn)圖3。5能耗及其設(shè)備性能保護(hù)根據(jù)上述的對(duì)老爺廟聯(lián)合站能耗情況的分析,下一步打算從以下三方面進(jìn)行深入研究:1)導(dǎo)熱油的熱能利用率不足,原穩(wěn)需要的導(dǎo)熱油的熱量?jī)H占10%～20%之間,對(duì)提高導(dǎo)熱油的熱能利用率方面進(jìn)行研究。2)加強(qiáng)對(duì)高能耗建立節(jié)能設(shè)施的維護(hù)保養(yǎng)制度,精心維護(hù)和充分利用節(jié)能設(shè)施。加強(qiáng)對(duì)變頻器、自動(dòng)控制設(shè)備的管理。加熱爐由于其連續(xù)運(yùn)行,控制環(huán)節(jié)多,如果不實(shí)施定期維護(hù),長(zhǎng)期運(yùn)行后必然故障率升高,節(jié)能效果變差。3)高能耗設(shè)備的監(jiān)測(cè)力度和實(shí)時(shí)性不足,加強(qiáng)設(shè)備的監(jiān)測(cè)力度。能耗設(shè)備的運(yùn)行狀況直接影響能耗的有效利用率。目前監(jiān)測(cè)周期不能滿足精細(xì)管理的要求,不能實(shí)現(xiàn)在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)各種節(jié)能設(shè)備進(jìn)行對(duì)比、評(píng)價(jià)。必須增加運(yùn)行效率測(cè)試頻次。同時(shí)增強(qiáng)基層管理單位的測(cè)試能力,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,及時(shí)整改。6取技術(shù)手段來(lái)指導(dǎo)能耗管理集輸系統(tǒng)的能耗管理一個(gè)系統(tǒng)的工程,通過(guò)技術(shù)分析,采取技術(shù)手段來(lái)指導(dǎo)原油處理系統(tǒng)能耗的管理是發(fā)展的必然方向。集輸系統(tǒng)能耗的管理應(yīng)隨著新技術(shù)的發(fā)展不斷創(chuàng)新和完善,