前言:尋找寫作靈感?中文期刊網用心挑選的長輸管道輸油節能技術論文,希望能為您的閱讀和創作帶來靈感,歡迎大家閱讀并分享。
一、優化輸油工藝
加熱爐和輸油泵是輸油管道系統兩種主要的耗能設備,在輸油技術中把降低設備的能量損失與燃料消耗作為重點,從輸油泵和加熱爐兩方面優化了輸油工藝條件,以達到降低能耗的目的。
1.加熱爐
加熱爐在石油、化工、冶金中運用普遍,并成為熱輸原油管道的主要耗能設備,直接式加熱爐在蘇聯,美國曾大量運用,但美國還使用間接式加熱爐。熱媒爐系統自動控制與調節系統的實際使用效果好,同時采用余熱回收辦法,節能效果明顯。我國在20世紀80年代后期開始普遍采用間接式加熱爐,達到了一定的節能效果,隨著近年來,國家不斷的大力投入研究燃燒節能新技術、新設備,以及新型高效燃燒器和余熱回收裝置技術的投入研究,很好的提高了加熱爐的效率。根據多年工作經驗,在加熱爐方面認為可從以下幾方面入手提高耗能設備利用率:①加強爐管清灰和燃料計量儀表的檢驗;②強化技術人員和操作人員對加熱爐風配比的技術培訓,試驗推廣使用可增強爐膛輻射換熱的涂料;③在加熱爐大修時注意加強爐前和防爆門斷面的爐體保溫,在燃油改燃氣時,注意燃燒器對天然氣的氣壓使用范圍。
2.輸油泵
輸油泵作為液壓傳動系統,保證柴油在低壓油路環境內循環,也成為熱輸原油管道的主要耗能設備。在國外大型輸油泵通常采用電機調速控制,這種方式的節電率可達40%。而在我國國內輸油泵運行效率遠遠低于國外的技術水平,節能大概約10-20%,通常的做法采用閥門節流,這種方式看上去很有效,但是很浪費能源。同時還有相當數量的輸油泵處于部分負荷下工作,工作流量小于額定流量,而工作壓力有大于額定壓力。當前,經過多年的研究采用變頻調速技術,并在新舊管線上推廣應用,取得了很好節能效果。此外在輸油泵的日常運行方面,還應注意以下幾點:①加裝無功補償裝置提高功率因數,節約電能,且在大流量生產運行時應選擇兩臺工頻輸油泵機組并聯運行;②對于節流損失較大的輸油泵,應進行拆級改造或更換形同輸量低揚程輸油泵;③建議定期進行振動故障診斷測試,避免被動停車。
二、運用節能新技術,降低能耗
我國生產的原油大部分為含蠟量高、凝點高、粘度高的“三高”原油,原油加熱輸送已成為管道輸油的重要途徑,但是加熱會造成大量的燃料浪費。針對“三高”原油提出的原油改性處理技術可有效降低燃料的浪費。
1.針對高凝原油,除了加熱(物理降凝法)外,還可向原油中加入降凝劑(化學降凝法),可大大改善原油的流變性。
降凝劑主要有兩類,一類是以石油磺酸鹽、聚氧乙烯烷基胺和六聚三乙醇胺油酸酯為代表的表面活性劑型原油降凝劑,可通過在蠟晶表面吸附的機理,使蠟不易形成遍及整個體系的網絡結構而起降凝作用;另一類是以聚丙烯酸酯為代表的聚合物型原油降凝劑,在主鏈或支鏈上有與蠟分子共同結晶的非極性部分,也有使蠟晶晶型產生扭曲的極性部分,從而起到降凝作用。
2.針對高含蠟原油的運輸,需采取防蠟工作。
蠟是C15-C70的直鏈烷烴,常溫下為固體,在管道運輸工程中,蠟易溶解在原油中,隨著壓力和溫度的降低,易引起結蠟。針對高含蠟原油,除了加熱外,還可向原油中加入防蠟劑,抑制原油中的蠟晶析出、長大和在管道表面的沉積。防蠟劑主要有三類,一類是稠油芳香烴型防蠟劑,該類防蠟劑主要是通過參與組成晶核,使晶核扭曲,不利于蠟晶的繼續生長;第二類是聚合物型防蠟劑,作用機理同聚合物型降凝劑;第三類是表面活性劑型防蠟劑,又分為油溶性和水溶性兩種,油溶性的作用機理同表面活性劑型降凝劑,水溶性的主要是通過吸附在輸油管道表面,改變管道表面的性質,使其變成極性表面并有一層水膜,不利于蠟的沉積。
3.針對高粘油的運輸,除了加熱和加入降粘劑外,還可通過改進輸油泵,實現節能控制。
相對低粘度流體而言,高粘原油輸送時較高的粘度會抑制葉輪出流和蝸殼內低速流動的紊流摻混,造成流體角動量不守恒,國內輸油泵通常是采取減小閥門開度來降低泵流量,這種情況下還會造成較大的節流損失,從而進一步降低泵效,使能耗加大;粘油輸送時粘性增大使得流道內摩阻升高,產生較大的水力摩擦損失。針對以上高粘造成耗能上升的現象,可從以下幾方面展開改進措施,以降低能耗。①對過流部件進行拋光、打磨并涂抹貝爾左鈉高分子涂料,提高泵整體效率;②改變管路特性和離心泵性能曲線,調整泵運行工況,管路特性一般無法改變,但是可通過對輸油泵進行葉輪切削處理和增設變頻裝置,提高泵效和經濟效益;③合理確定泵的型號,做到梯級匹配,實現泵機組合理啟運搭配,實現節能降耗;④優化工藝,精心調度,合理控制高粘油的輸送溫度,在滿足工藝的情況下實現高效配送。
三、加強管理,科學合理用能,提高能源利用率
科學合理用能是節能的根本途徑,科學合理用能除了以上優化輸油工藝以及運用節能新技術以外,加強科學管理也可提高能源的利用率。
1.加強節能教育和宣傳,明確要求,完善管理體制。
管道輸油企業應當從實際情況出發,有計劃地開展專題節能培訓,樹立全民的節能意識和“節約能源,人人有責”的責任感。節能管理體系應當進一步完善,要做到“人不散、線不斷、網不破”。將節能工作與降低輸油能耗、增加企業經濟效益掛鉤,加強節能的科學化、現代化管理。
2.堅持科學用能監督和監測。
在當前市場經濟條件下,充分利用現有的《節約能源法》、《重點用能單位節能管理辦法》、《電力法》的法律法規,監督和約束用能企業的用能和耗能狀況,取締非法用能戶,堅持按標準收費,避免能源流失。通過節能監測,對輸油設備存在的能源浪費現象查找原因,搞清重點耗能設備的耗能狀況及能源利用率,有的放矢的對耗能設備進行維修、檢修或節能技術改造,充分提高企業能源的利用率。
四、結語
通過對長輸管道輸油工藝節能技術進行分析,長輸系統的節能降耗應從工藝優化及運用新工藝新技術和加強科學管理方面入手,建立健全安全可靠低耗能的長輸管道輸油系統,降低能耗水平,在一定程度上減少系統的運營成本和能源浪費,為現場長輸管道的安全經濟運行提供依據。目前,就油氣長輸管道輸送工藝方法本身而言,國內與國外的水平相當,但在管道的運行管理和主要輸送設備的有效利用水平上還存在著一定的差距,在管道輸送的節能降耗方面,應進一步向國外學習,開發并利用新的節能技術,將是油氣長輸管道節能降耗發展的方向。
作者:康聯弟 李棟 何元龍 楊小東 單位:長慶油田公司第三輸油處