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綜合站，主要承擔著原油處理、天然氣處理和污水處理的生產任務。老爺廟聯(lián)合站原油處理系統(tǒng)是一個復雜的多級網絡系統(tǒng),同時又是一個巨大的能量耗散系統(tǒng)。據統(tǒng)計,原油處理能耗一般占原油生產總能耗的30%～40%,消耗的熱能和電能是油田節(jié)能重點對象。1.1原油處理所用根據老爺廟聯(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、儲運能耗,比例及指標見表1。1.3油氣集輸相關管理措施不健全,缺乏精心設計油氣集輸生產過程能耗管理存在以下問題:1)管理粗放,實行能耗總量控制,只是分析同比變化,控制指標沒有針對不同系統(tǒng)的合理需求的精確論證。2)缺乏對每一個油氣集輸單元能耗動態(tài)分析管理制度及辦法。3)油氣集輸各級管理人員、操作人員缺乏技術管理、精細管理能耗意識、參數控制不精細。4)能耗計量手段不完善,不能實現(xiàn)獨立計量,能耗設備低于高效區(qū)的多。2油氣蒸發(fā)損耗在原油處理生產過程中,能量消耗主要是動力消耗、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程以熱力為主,溫度直接影響脫水質量。由于水的比熱是原油比熱的二倍,加熱脫水原油時,在溫升相同的情況下,原油含水率越高,熱能損耗越大,有效負荷越小;在處理純原油量相同的情況下,脫水原油含水率增加導致被加熱原油的流量增加,而且增加的熱負荷主要用于加熱污水,導致系統(tǒng)能耗的增加、熱能的有效利用率降低。2.2系統(tǒng)運行負荷的確定集輸過程使用的能耗設備主要是機泵與加熱爐。在減少能耗設備能量損失的技術措施中,首先條件是選用高效設備。但是油田開發(fā)地下狀況很復雜,開發(fā)規(guī)模不可能確定的很精確,而且集輸系統(tǒng)運行負荷的波動也比較大,若要求設備完全在高效區(qū)運行,就不能保證系統(tǒng)應急運行。因為,只有系統(tǒng)的運行負荷與設備高效運行條件相匹配才是合理的。集輸系統(tǒng)的負荷與油井產液有關,并非完全可以人為控制。所以,單純地追求設備在高效區(qū)運行,不考慮系統(tǒng)實際工況,盡管在技術上集輸能耗設備在高效區(qū)運行,能量轉換過程的損失比較小,但是設備在高效區(qū)運行所獲得的節(jié)能效益彌補不了因不合理運行所消耗的無功能耗損失。2.2.1穩(wěn)前穩(wěn)后泵動態(tài)管理,降低單耗單耗注意事項聯(lián)合站原油處理系統(tǒng)中儲運過程以外輸油泵、穩(wěn)前穩(wěn)后泵為主。在儲運過程是以動力為主、熱力為動力服務,是油田產品的移送過程;穩(wěn)前穩(wěn)后泵隨來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)后泵應以提高系統(tǒng)進液平穩(wěn)度和降低進液含水率為主,能耗指標動態(tài)管理,降低單耗。原油外輸油泵應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,提供給加熱介質的熱能越多,聯(lián)合站的熱能利用率就越高。通過對加熱爐進行工藝改造,提高加熱爐的效率,對提高聯(lián)合站的熱能利用率有很大影響。通過對老爺廟聯(lián)合站系統(tǒng)的用能狀況分析,可以得到如下結論:加熱爐熱負荷都隨季節(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,并逐步實施自動控制。因此在化學能向熱能轉化上,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,不隨負荷變化而變化,因此加熱爐不宜在低負荷下運行,負荷低相對有效負荷所占比例低。排煙損失主要受排煙溫度和空氣過剩系數影響。而這二項參數在現(xiàn)場操作中不具備監(jiān)測條件更難以控制。因此,在加熱爐的運行能耗控制中應完善技術手段。原油處理生產用加熱爐的燃料為天然氣燃料,現(xiàn)場管理只監(jiān)測加熱爐的加熱單耗(即每平方液體每千瓦時耗氣量)來衡量加熱爐能耗狀況。預脫水器的分水效率、加熱爐效率和站內設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。3能源消耗、節(jié)能技術3.1對空冷器流程進行改造,焊接一條管線,使原穩(wěn)塔出來的氣體,可以同時進入空冷器的原穩(wěn)和天然氣部分,增加了空冷器的使用效率,降低了運行頻率,從而降低了耗電量見圖1。3.2對穩(wěn)后泵的水冷流程進行了改造,使給泵冷卻形式發(fā)生了變化,從循環(huán)水變成自來水直接冷卻。同時,冷卻塔和循環(huán)泵也停止運行,減少了不必要的能耗見圖2。3.3對站內的保溫進行了更換和填補,減低了熱損耗。3.4編制站原油處理系統(tǒng)各個部分的熱力參數控制標準,對于每個單元都有準確定量,方便執(zhí)行和監(jiān)督。同時嚴格執(zhí)行控制標準的力度,無論是回油溫度、加熱爐出口溫度還是輸油溫度,都必須做到準確平穩(wěn)。同時,加強化驗班組的管理,確保各個環(huán)節(jié)的含水率的準確性,對不同狀況都進行精確確定。3.5加強崗位員工節(jié)能意識的培養(yǎng)和業(yè)務素質的提高。通過及時對崗位員工進行新型能耗設備的操作培訓,使之熟練掌握操作方法,才能確保設備的高效運行。3.6在站內建立能耗的動態(tài)評價機制,及時分析能耗變化趨勢,對能耗指標變差的系統(tǒng),及時制定應對方案,采取措施,優(yōu)化系統(tǒng)運行。4空冷器投入使用導致電耗下降2010年全年老爺廟聯(lián)合站電耗。3月份經過穩(wěn)后泵的改造以后,隨后的3個月用電量和電損耗逐月降低,到了7月份投用2臺穩(wěn)定器壓縮機以后,用電量相對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,但由于進入冬季,采暖爐的投入使用,致使電耗有所上升。總的來說,經過不斷的優(yōu)化,老爺廟的原油處理系統(tǒng)能耗有了明顯降低見圖3。5能耗及其設備性能保護根據上述的對老爺廟聯(lián)合站能耗情況的分析,下一步打算從以下三方面進行深入研究:1)導熱油的熱能利用率不足,原穩(wěn)需要的導熱油的熱量僅占10%～20%之間,對提高導熱油的熱能利用率方面進行研究。2)加強對高能耗建立節(jié)能設施的維護保養(yǎng)制度,精心維護和充分利用節(jié)能設施。加強對變頻器、自動控制設備的管理。加熱爐由于其連續(xù)運行,控制環(huán)節(jié)多,如果不實施定期維護,長期運行后必然故障率升高,節(jié)能效果變差。3)高能耗設備的監(jiān)測力度和實時性不足,加強設備的監(jiān)測力度。能耗設備的運行狀況直接影響能耗的有效利用率。目前監(jiān)測周期不能滿足精細管理的要求,不能實現(xiàn)在實際應用中對各種節(jié)能設備進行對比、評價。必須增加運行效率測試頻次。同時增強基層管理單位的測試能力,以便及時發(fā)現(xiàn)問題,及時整改。6取技術手段來指導能耗管理集輸系統(tǒng)的能耗管理一個系統(tǒng)的工程,通過技術分析,采取技術手段來指導原油處理系統(tǒng)能耗的管理是發(fā)展的必然方向。集輸系統(tǒng)能耗的管理應隨著新技術的發(fā)展不斷創(chuàng)新和完善,