管道輸送能耗統(tǒng)計分析研究
時間:2022-08-07 10:26:04
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1天然氣輸送管道工藝優(yōu)化統(tǒng)計
1.1壓縮機組運行方式優(yōu)化。由于影響天然氣輸氣管道運行能耗的因素有很多,因此,在構(gòu)建輸氣管道能耗統(tǒng)計分析體系時應(yīng)該從總體上將管道看做不同的設(shè)備組合,將整個天然氣輸氣管道系統(tǒng)分成站場和管段2大類,結(jié)合生產(chǎn)能耗、管道損耗、生活能耗,建立了天然氣管道運行能耗統(tǒng)計分析。對于天然氣輸氣管道的優(yōu)化,不僅能有效地提高天然氣輸氣管道的運行安全,還能有效地減少天然氣的運輸成本,減少能源的不必要浪費,提高其有效利用率。在我國的天然氣輸氣管網(wǎng)中,在輸送管道中多設(shè)有壓縮機裝置,而壓縮機裝置會極大的增加電的消耗量。一般情況下,采用長輸管道進(jìn)行天然氣輸送時,天然氣需要克服管道沿程的摩擦阻力,同時在輸送過程中,有部分勢能、熱能會損失掉,由于天然氣輸送的能量都是由壓縮機進(jìn)行補充的,而壓縮機在運行過程會消耗大量的電能,這不僅增加了天然氣輸送中的電能消耗,還極大的增加了天然氣輸送成本。在這種情況下,通過優(yōu)化天然氣輸氣管道,可以降低天然氣輸送與管壁之間的摩擦,減少壓縮機裝置的電能消耗,從而提高天然氣輸氣管道的輸氣效率。因此,大力優(yōu)化天然氣輸氣管道的能耗對管道輸送公司節(jié)能降耗運行的發(fā)展有十分重要的意義。通過電驅(qū)與燃驅(qū)運行時間、耗電耗氣數(shù)據(jù)對比分析,尋找最優(yōu)化運行方式:根據(jù)公司數(shù)據(jù)平均電價約為0.7元/kWh,平均氣價約為1.33元/m3燃驅(qū)機組1h用氣約5000m3,1臺燃驅(qū)機組1h產(chǎn)生費用約為6650元。1臺燃驅(qū)機組全月運行(744h)產(chǎn)生費用約為494.76萬元。從機組使用方式觀察使用1h電驅(qū)機組較燃驅(qū)機組節(jié)省280元,全月使用電驅(qū)機組較燃驅(qū)機組節(jié)省約20.8萬元以上。因此自該管道公司電驅(qū)機組投產(chǎn)之日起便優(yōu)化2條干線輸氣機組運行方式,以電驅(qū)機組運行臺數(shù)多于燃驅(qū)機組臺數(shù),常以2+1模式(2臺電驅(qū)+1臺燃驅(qū))運行即提高了設(shè)備的可靠利用率又實現(xiàn)了全線的節(jié)能降耗。1.2壓縮機供電系統(tǒng)可靠性提升。1)據(jù)統(tǒng)計,該管道輸送公司某輸氣站場4臺GE燃驅(qū)機組在2015年1年內(nèi)因外電波動引起的機組非計劃停機12次。對機組停機后現(xiàn)場技術(shù)分析發(fā)現(xiàn),引起聯(lián)鎖停機主要原因有3方面:一是儀表風(fēng)壓力低于0.6MPa;二是燃?xì)廨啓C箱體通風(fēng)壓差小于0.15kPa,三是礦物油油箱壓差超過0.5kPa,只要其中一個條件滿足就能引起連鎖停機。上述3個保證機組正常運行的工藝參數(shù)變化都是因為對應(yīng)得驅(qū)動低壓電動機在外網(wǎng)電壓波動情況下自動保護(hù)停機,造成所帶工藝設(shè)備停運引起的。為解決外電晃電對機組運行的影響,配合技術(shù)服務(wù)中心在輸氣站場加裝抗晃電柜,并對箱體通風(fēng)電動機、油冷電動機變頻器參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,使機組具備5s抗外電晃動能力。減少2臺次以上停機放空,天然氣放空量約合16000m3以上,直接經(jīng)濟效益約21280元。2)管道輸送公司某輸氣站場GE燃驅(qū)機組多次發(fā)生GG入口及GG排煙道可燃?xì)怏w報警TRIP停機事件。經(jīng)過現(xiàn)場排查,原因是機組運行時,可燃?xì)怏w探頭信號回路存在干擾,導(dǎo)致HIMA誤判斷可燃?xì)怏w探頭存在故障,引起HIMA發(fā)出跳機信號。2016年輸氣站場3#機組由于進(jìn)氣濾可燃?xì)怏w探頭故障信號出現(xiàn)多次跳機,為了解決機組運行隱患,分兩步實施:一是對可燃?xì)怏w探頭增加100ms延時,解決機組運行風(fēng)險;二是將6個可燃?xì)怏w探頭電源改造為獨立供電,通過半年的測試,徹底消除了探頭故障信號跳變的問題。減少2臺次以上停機放空,天然氣放空量約合16000m3以上,直接經(jīng)濟效益約21280元。GE機組由于消防、安全儀表系統(tǒng)回路存在干擾導(dǎo)致信號跳變,此種故障在機組出現(xiàn)比較頻繁,并且故障排查存在較大困難,獨立電源改造排除了干擾源,保證了單個設(shè)備供電可靠性,此種技術(shù)改造具有推廣意義。3)某輸氣站場GE燃驅(qū)機組具有燃料氣吹掃時間過長、溫度上升緩慢的問題,通過現(xiàn)場氣量、壓力核算,GE廠家核實后,將燃料氣吹掃放空閥孔板尺寸由22.7mm減少為17mm。在每次機組啟機過程中減少約300m3左右的天然氣放空量,減少加熱時間,冬季吹掃時間由15min減少為5min。
2液體管道工藝優(yōu)化統(tǒng)計及效果
2.1泵機組優(yōu)化運行。某原油輸油站場5臺輸油主泵額定排量為1500m3/h,1#泵額定功率1021kW,其余4臺泵額定功率1653kW。截止目前1#泵運行3296.16h,其余4臺泵平均運行1222.08h,按照原油輸送計劃小排量運行情況下優(yōu)先采取1#泵運行模式,節(jié)能降耗效果明顯,直接節(jié)省電量131.0819×104kWh,節(jié)省電費約91.75萬元。某輸油站場供暖循環(huán)水泵以往從10月份運行至次年4月份,在2017年投暖期間,在天氣較暖的月份,通過熱水旁通管線供熱,減少循環(huán)水泵運行時間,僅2017年10月份就節(jié)約用電19440kWh,根據(jù)公司數(shù)據(jù)平均電價約為0.7元/kWh計算,單月節(jié)省電費13608元。2.2節(jié)水工藝優(yōu)化。某原油輸油站場生活用水依托當(dāng)?shù)厥倧S,壓力在1.2~1.85MPa,以往由于站內(nèi)生活用水管網(wǎng)壓力偏高,每年都會出現(xiàn)水管破裂滲水故障,在2017年4月在原油輸油站場總進(jìn)水處安裝了減壓閥,水管破裂滲水故障消失,僅上半年比起去年就節(jié)約用水80t,根據(jù)公司數(shù)據(jù)水價約為2.62元/t計算,節(jié)省費用209.6元。
3油氣站場節(jié)能措施及效果
3.1場站LED節(jié)能燈具更換。某管道輸送公司下屬輸油站場3座,輸氣站場4座,2017年實現(xiàn)所有站場LED節(jié)能燈具的更換情況如下:1)某1作業(yè)區(qū)2017年9月對站場照明燈具進(jìn)行LED燈具改造,由鹵素?zé)舾鼡Q為LED燈:成品油輸油站更換42盞,原油輸油站更換16盞,奎屯站更換4盞,石化末站更換2盞,共計64盞,全部將原來功率為250W燈泡更換為100W的LED節(jié)能燈具。站場每日燈具照明時間平均約為10h,全年共計節(jié)約電量11520kWh。2)某2作業(yè)區(qū)2017年11月將原來250W鹵素?zé)舾鼡Q為100W的LED節(jié)能燈具:支線分輸首站更換24盞,輸氣首站更換壓縮機廠房12盞,共計36盞。站場每日燈具照明時間平均約為10h,節(jié)約電量2160kWh。壓縮機廠房燈具照明使用時間為12h,節(jié)約電量1296kWh。全年共計節(jié)約電量3456kWh。3)某3作業(yè)區(qū)2017年9月對站場照明燈具進(jìn)行LED燈改造,將原來功率為250W的鹵素?zé)襞莞鼡Q為100W的LED節(jié)能燈具,壓縮機廠房更換44盞燈,輸油站泵房更換31盞燈,閥組間更換15盞燈,共計90盞燈。廠房燈具照明使用時間為12h,輸氣站全年共計節(jié)約電量19440kWh。4)某4作業(yè)區(qū)2017年4月輸氣站場壓縮機廠房將功率為250W的鹵素?zé)襞莞鼡Q為100W的LED節(jié)能燈具,共計更換36盞,廠房燈具照明使用時間為12h,全年共計節(jié)約電量17496kWh。平均電價按照0.7元/kWh計算,4個作業(yè)區(qū)全年共計節(jié)省電費約36338元。3.2優(yōu)化天然氣放空方式。某輸氣站場在城市分輸支線的大型動火作業(yè)的方案編制上,采取增加盲板等硬隔離方式,減少過濾分離器后匯管及壓縮機進(jìn)口管線等放空管段,減少的放空管段管容約為150.6m3,按照放空管段的平均壓力9.9MPa,平均溫度30℃來計算,可以減少放空量約16794m3(標(biāo)氣),根據(jù)公司數(shù)據(jù)天然氣平均氣價約為1.33元/m3,節(jié)約費用約為22336元。3.3場站分輸支線停用電加熱器。1)某2座輸氣站場分輸支線每年在天氣溫度漸暖時(3—11月)停用電加熱器,分輸支線使用防爆電加熱器的功率為30kW,每天平均運行時間為18h,一天產(chǎn)生電量540kWh,停用加熱器期間共計節(jié)省電量259200kWh。2)某輸氣站場分輸支線每年在4—10月期間停用電加熱器,使用防爆電加熱器的功率為250kWh,每天平均運行時間為24h,1天產(chǎn)生電量6000kW,停用加熱器期間共計節(jié)省電量1260000kW。平均電價按照0.7元/kWh計算,輸氣站全年共計節(jié)省電費約106.344萬元。
4結(jié)論及推廣價值
1)在管道安全運行工況下,合理匹配機組組合方式,優(yōu)化運行模式,減少管道運輸損失,提高機組設(shè)備效率,降低系統(tǒng)能耗損失。2)對于電、氣、水等生活能源的合理改善與運用,減少不必要的能源消耗。3)在油氣運輸過程中,管道運輸有其獨特的優(yōu)勢平穩(wěn)、不間斷輸送,滿足國民經(jīng)濟需要;實現(xiàn)了安全運輸,管道在地下密閉輸送,具有極高的安全性;保質(zhì),管道在密閉狀態(tài)下運輸,油品不揮發(fā),質(zhì)量不受影響;經(jīng)濟,管道運輸損耗少、運費低、占地少、污染低。
作者:陳晨 單位:中國石油管道聯(lián)合有限公司西部分公司