淺析輸油管道節(jié)能工藝技術(shù)

林杉

摘要：輸油管道節(jié)能工藝技術(shù)是在響應石油企業(yè)降本增效的大環(huán)境下進行的。本文主要介紹從輸油設(shè)備單體泵和加熱爐的節(jié)能技術(shù)到輸油系統(tǒng)工藝的節(jié)能技術(shù)。在輸油生產(chǎn)工藝中介紹了從“泵到泵”的密閉輸油工藝、先爐后泵的加熱輸油工藝節(jié)能技術(shù)。

關(guān)鍵詞：輸油管道;節(jié)能;技術(shù)

前言

降本增效理念的提出關(guān)乎于石油企業(yè)下一步的發(fā)展戰(zhàn)略，節(jié)約能源具有比較重要的意義。

能源的開發(fā)和合理利用是社會發(fā)展的源泉和戰(zhàn)略依據(jù)，并標志和決定著一個國家的競爭實力和綜合國力。對于石油企業(yè)節(jié)約是挖潛增效的重要舉措。石油企業(yè)一方面生產(chǎn)能源，一方面又在消耗能源，本文針對輸油過程中的節(jié)能降耗進行簡要分析，旨在促進下一步節(jié)能工作，為油田降本增效生產(chǎn)提供有利保障。

一、輸油泵節(jié)能技術(shù)

目前，在用的輸油泵由于排量偏大，揚程偏高或經(jīng)常在低負荷下運行，因而不得不采用閥門進行節(jié)流調(diào)節(jié)，浪費大量電力。理論上泵的耗電量與其轉(zhuǎn)速的立方成正比。如果把節(jié)流調(diào)節(jié)改為變速調(diào)節(jié)，其耗電量便可按其與轉(zhuǎn)速成立方的比例降低，節(jié)電的效果將非常顯著。油管道上常采用的輸油泵的調(diào)速方式有兩大類：第一類是原動機的轉(zhuǎn)速不變，而在它與泵之間加裝可變速的偶合器。常用的有液力偶合器和滑差離合器。第二類是由拖動泵的原動機或電動機變速來實現(xiàn)。

（1）液力偶合器

液力偶合器是利用工作油來傳遞動力的裝置。是一種結(jié)構(gòu)簡單，操作方便、投資省、見效快、經(jīng)濟效益高的調(diào)速設(shè)備?？蓱迷谳斄坎伙枬M的輸油管道上，以解決由于輸量不滿而造成的管泵不匹配使得管線運行很不經(jīng)濟的問題。液力偶合器是一種調(diào)速型偶合器，當原動機轉(zhuǎn)數(shù)不變時，通過改變偶合器工作腔中的油量的多少以實現(xiàn)輸出轉(zhuǎn)數(shù)無級變速的目的。由于離心泵的固有特性，當改變轉(zhuǎn)數(shù)時，栗的性能也有規(guī)律的發(fā)生變化，使泵的輸出壓力與輸油管路需要壓力相匹配，從而達到消除節(jié)流損失，起到降低電力消耗的作用。與閥門節(jié)流相比，節(jié)能效果顯著。

（2）滑差離合器

滑差離合器就是在在管泵不匹配的情況下，應用滑差調(diào)速離合器的傳動能力曲線調(diào)節(jié)輸油泵運行特性，回收泵出口閥門開度的節(jié)流損失，可獲得明顯的經(jīng)濟效益。滑差調(diào)速裝置主要由主、從動摩擦片組、工作壓力系統(tǒng)、速度控制系統(tǒng)、輸入及輸出軸組成運用油膜滑差、液體粘性傳動原理、通過控制活塞工作壓力來改變摩擦片組的結(jié)合程度產(chǎn)生滑差?；蛘哒f，傳動的扭矩表現(xiàn)為主、從動摩擦力的作用下實現(xiàn)輸出軸的無級調(diào)速。

二、加熱爐節(jié)能技術(shù)

目前，對加熱爐的節(jié)能技術(shù)主要有以下幾種類型：采取措施，回收煙氣余熱，降低排煙熱損失;采用高效新型保溫隔熱材料，加強爐體保溫，減少加熱爐散熱損失;采用燃料油乳化、磁化技術(shù)，強化燃料的燃燒過程，提高燃燒效率;采取相應措施，對舊爐進行技術(shù)改造或更新;采用原油換燒渣油技術(shù)，節(jié)省燃料投資，降低運行成本;采用高效火嘴，改善燃燒，減少燃燒熱損失;采用自動控制技術(shù)，確保加熱爐長期維持高效運行。

（1）降低排煙溫度及其措施

從熱效率測試計算公式中可以看出，影響加熱爐熱效率高低的是四項熱損失，即排煙熱損失、爐墻表面散熱損失、氣體不完全燃燒熱損失和固體不完全燃燒熱損失.其中后兩項所占比例很小，因而影響加熱爐熱效率的關(guān)鍵因素是排煙熱損失和爐墻散熱損失，加熱爐各種節(jié)能技術(shù)幾乎都是為了達到減少此兩項熱損失的目的而進行的。

（2）減少散熱損失及其措施

加熱爐運行時，各部分爐墻、鋼架、管道和其它附件等的表面溫度均較周圍溫度高，是造成爐子散熱損失的原因，其中加熱爐爐墻散失熱量所占的比例較大。散失熱量的多少，取決于加熱爐散熱面積的大小、爐管和爐墻的結(jié)構(gòu)、熱絕緣的性能和厚度以及周圍空氣溫度等因素。爐子低負荷運行時，散熱損失則要增大。

（3）采用微正壓燃燒方式

燃料的燃燒可以在負壓條件下燃燒，也可以在微正壓條件下燃燒。負壓燃燒時，外界空氣就會漏入爐內(nèi)，影響燃燒，同時又增加了過量空氣系數(shù)和排煙熱損失。當采用微正壓燃燒時，能強化燃燒，提高爐膛熱強度，縮小爐子體積，同時也消除了漏風，降低排煙熱損失。在這種燃燒方式下，還具有不用引風機等設(shè)備的優(yōu)點。但是，需要保證其構(gòu)造的氣密性。

（4）選用適當?shù)倪^量空氣系數(shù)

過量空氣系數(shù)亦稱過?？諝庀禂?shù)，空氣過剩系數(shù)的值可借氣體分析儀進行測算。在各種爐子或燃燒室中，為使燃料盡可能燃燒完全.實際供給的空氣量總要大于理論空氣量，即過量空氣系數(shù)必須大于1。大量燃燒理論與運行經(jīng)驗表明，過量空氣系數(shù)a過大或過小（表明送風量過多或過少）都對燃燒不利，都會使不完全燃燒損失和排煙熱損失増大。在采用合適的燃燒控制裝置和保證燃燒穩(wěn)定的條件下，應使過量空氣系數(shù)具有最低值，以期得到最佳的熱效率。

（5）減少不完全燃燒損失

為達到完全燃燒的效果，除向爐膛送入燃燒用的空氣適量外，燃燒重油時，還必須掌握好使重油霧化的粘度，即必須注意重油的溫度，燃燒器的選擇是燃料油霧化的關(guān)鍵。煙氣中含有過多的未燃燒成分，不僅是燃燒效率低，且是造成大氣污染的根源。

三、輸油工藝的選定

目前我國采用“先泵后爐”的加熱輸油工藝較多，根據(jù)對加熱爐技術(shù)的改良與研究，提出“先爐后泵” 加熱輸油工藝，將節(jié)省大量的能源和投資，并能為實現(xiàn)密閉輸油奠定基礎(chǔ)。另一方面可以采用從“泵到泵”的密閉輸油工藝。針對閉式流程與開式流程的對比，我們得到閉式流程的以下優(yōu)點。節(jié)省了開式流程輸油中油罐輕質(zhì)油的大小呼吸損耗;密閉輸油使全線形成了一個統(tǒng)一的水力系統(tǒng)，消除了進站余壓損失，并為減少和消除輸油節(jié)流損耗創(chuàng)造了條件，其節(jié)電效果明顯;采用高效泵;為不同油品的輸送創(chuàng)造必要的條件;提高了自動化水平，有利于優(yōu)化運行;節(jié)省了中間站油罐存油的資金占用。

總結(jié)

本文最后介紹的先爐后泵的輸油工藝模式及泵到泵的密閉輸油工藝對實際生產(chǎn)運行具有一定的指導意義。目前該類技術(shù)在管道輸送方面在稠油輸送上依舊存在一定的局限性，相信在接下來的發(fā)展中，我們能夠提出更優(yōu)的運行模式，從而將節(jié)能輸送技術(shù)推廣至更高層面。

參考文獻：

[1]茹慧靈.輸油管道節(jié)能技術(shù)概論[M].北京：石油工業(yè)出版社，2000，71-97.