丁建成 邢杰(大慶油田有限責任公司天然氣分公司)
南八原穩(wěn)裝置主要處理自采油二廠南II-1和南八聯(lián)來的原油,穩(wěn)定后的原油出換熱器后進入3000 m3的常壓儲罐,然后經(jīng)外輸油泵增壓,經(jīng)過1.8 km管線輸送至采油二廠南七聯(lián),再經(jīng)過1.98 km管線輸送至儲運銷售的東部計量間,計量后一部分自壓進入龍鳳煉油裝置,一部分經(jīng)50 m的管線進入煉廠常壓儲罐。南八原穩(wěn)站有3臺外輸油泵,均為多級離心泵(額定排量288 m3/h,揚程204 m,額定功率280 kW),主要作用是將3000 m3外輸罐中的穩(wěn)后油加壓后輸送至采油二廠南七聯(lián)。隨著裝置來油量的逐年減少,若運行1臺外輸油泵,存在排量不足的問題;若同時運行2臺外輸油泵,存在負荷不足的問題。泵出口壓力為1.04 MPa,經(jīng)調(diào)節(jié)閥后壓力降至0.45 MPa,壓力能損失較大(損失55%以上),使泵未在最佳工況區(qū)間工作,同時增加了裝置的能耗。因此,有必要降低外輸油泵的揚程及排量,使泵在最佳工況區(qū)間工作,合理利用壓力能[1]。
南八原穩(wěn)裝置穩(wěn)定后的原油出換熱器后進入3000 m3的常壓儲罐,儲罐液位一般控制在4.5 m左右,入口流量充足,出口管線無分支,葉輪無磨損,電壓穩(wěn)定。由圖1可知,影響原油外輸泵出口流量的主要因素為泵出口壓力控制過高,出口閥門開度較小。
圖1 原油處理量與外輸泵出口壓力關(guān)系曲線
原油外輸泵設(shè)計運行方式為兩開一備。但近年來隨著原油穩(wěn)定量的逐年降低,裝置運行時出口壓力按照操作規(guī)程控制在1.0~1.2 MPa,外輸油泵的出口閥門實際開度很小,壓力能損失較大,造成泵效率低,增加了裝置的能耗[2-3]。壓力能損失見表1。
表1 壓力能損失計算
根據(jù)外輸泵的電流控制出口閥門開度,考核運行1臺原油外輸泵時3000 m3外輸原油罐的液位變化,通過計算確定運行1臺原油外輸泵的時間,以保證外輸要求。
3000 m3外輸原油罐的液位大于4 m時,啟運1臺原油外輸泵,電動機電流控制在額定電流的95%范圍內(nèi)(465 A),盡量實現(xiàn)外輸泵出口閥門全開[4]。每小時記錄穩(wěn)后流量計前后流量差即為此臺外輸泵的外輸最大流量,考核1臺外輸泵運行時最大流量是否滿足外輸要求。
對南八原穩(wěn)外輸原油泵進行現(xiàn)場優(yōu)化運行試驗(表2)。3000 m3外輸原油罐的液位在4.3 m時,啟運3#原油外輸泵,根據(jù)外輸泵的電流逐漸開大出口閥門開度。
表2 外輸原油泵優(yōu)化運行考核
3#外輸泵電動機電流由400 A逐漸加大到425 A,出口壓力由1.3 MPa降低到0.82 MPa,泵流量由377 m3/h升至456 m3/h。
穩(wěn)壓后再逐漸開大泵出口閥門,電動機電流值升到425 A,出口壓力由0.82 MPa降低到0.64 MPa,泵流量由456 m3/h升至465 m3/h。
穩(wěn)壓后再逐漸開大泵出口閥門,電動機電流425 A,出口壓力由0.64 MPa降低到0.60 MPa,泵流量465 m3/h保持不變[5]。
裝置在原油處理量小于9400 t/d的負荷下,原油外輸泵運行方式調(diào)整為一開兩備,并以外輸泵額定電流的95%為上限,調(diào)整泵出口閥開度,盡量提高運行泵的工作負荷,使其在最佳工況區(qū)下運行。當裝置負荷大于9400 t/d時,采用兩開一備的方式運行,以滿足裝置實際需要。
由于采油廠來油量為非穩(wěn)定狀態(tài),為防止來油量突然增加,每天4 h采用啟運2臺外輸泵,1臺工頻、1臺變頻的運行方式,保證平穩(wěn)外輸。
原來兩開一備運行時,每天的耗電量約為0.9×104kWh,優(yōu)化運行方式后,每天的耗電量約為0.7×104kWh,每天節(jié)省電量約0.2×104kWh,年可節(jié)電約70×104kWh[6]。
1)從裝置運行數(shù)據(jù)表可知,當裝置來油量低于9400 t/d時,啟運1臺外輸泵即可滿足外輸要求,同時結(jié)合來油量實際情況適當控制外輸泵出口閥門開度及電流。
2)為保證平穩(wěn)外輸,每天4 h采用啟運2臺外輸泵,1臺工頻、1臺變頻的運行方式,以應(yīng)對采油廠來油量的增加。
3)通過對南八原穩(wěn)外輸油泵優(yōu)化運行,可以解決外輸油泵壓力過剩問題,減少了壓力能損失,提高了外輸油泵效率,降低了耗電量,年可節(jié)電約70×104kWh。