“極簡型”注汽站的構(gòu)建與探索

劉麗 席瑩瑩 王敬敬

整合、集成是現(xiàn)代設(shè)備的發(fā)展路徑。以前，活動注汽站是“大而全”的運行模式，此模式主要表現(xiàn)為各系統(tǒng)、設(shè)備的數(shù)量、性能配套齊全、容量充足、富裕量大，在這種情況下，不可避免的會出現(xiàn)資源閑置、浪費、維護保養(yǎng)成本高等現(xiàn)象，不能很好的適應現(xiàn)在工作的實際要求。為此，我單位以能夠確保注汽站的核心功能，以模塊化、集成化為主要手段，以“注汽距離最短，注汽現(xiàn)場最簡，注汽流程最優(yōu)，注汽成本最低”為目標，解構(gòu)注汽站，重組注汽站，在構(gòu)建“極簡型”注汽站方面進行了探索。

1、對電力系統(tǒng)的“極簡”改造：兩降一改一固

以前，電力系統(tǒng)主要包括變壓器、配電室（配電柜）、各動力設(shè)備（電動機、電加熱器）、電纜等組成，是能源消耗的主要部分，也是注汽運行工作量的主要組成部分?，F(xiàn)在，我們通過對電力系統(tǒng)“兩降一改一固”四項措施，消減了單獨配電室， 提升了用電安全，縮短了電纜安裝耗時和用工人數(shù)，單站日節(jié)電300kW·h，年節(jié)約費用5.3萬元。實現(xiàn)電力系統(tǒng)的“極簡”。

一降：降低機泵容量。重新分析注汽站水、汽、油流體特性，根據(jù)定量流體升壓所需功率計算公式：N=QρgP/10（N：所需功率;Q：流量;ρ：流體密度;g：比重;P：流體壓力），確定主要機泵功率、壓力、流量關(guān)系曲線如下：

在保障機泵出力的前提下，對注汽站機泵全面分析論證后，通過優(yōu)化系統(tǒng)配置、消減無效負荷、重新選型等做法，結(jié)合泵型、效率、材質(zhì)、電機轉(zhuǎn)速等因素，分別對柱塞泵電機、鼓風機、油水泵電機等6類機泵共計16臺進行了降容，優(yōu)化了系統(tǒng)配置、消減無效負荷93.7千瓦，單站日節(jié)電約300度，取得良好的節(jié)能降耗效果。

二降：降低電纜規(guī)格。機泵降容完成后，注汽站運行負荷降低，同時，各設(shè)備電纜負荷同比下降。在此基礎(chǔ)上，我們對注汽站大型動力電纜實施降級優(yōu)化，對注汽站規(guī)格為185mm2、150 mm2、120mm2等大型電纜實施降級，由6種電纜規(guī)格降為120mm2、70mm2、16mm2型3種。實現(xiàn)活動注汽站電纜規(guī)格統(tǒng)一，降低材料備庫需求。

一改：改造配電室上移水處理操作間。注汽站解構(gòu)重塑過程中，功能分組、模塊化是一項重要切入點。機泵降容和電纜降級完成后，注汽站用電負荷大幅下降，同時控制柜的布置和組件安裝選擇方式更多，我們充分利用這一條件，對配電室實施了”降高減組”，高度由230cm降至180cm，組數(shù)由4組降至2組，縮減了注汽站總配電柜占地面積，同時，完成了水處理操作間鹽池與地面鹽池功能整合，在水處理操作間釋放出大量空間，進而將注汽站總配電柜整體上移至注汽站水處理操作間，從而消減了單獨配電室。

一固：固化電纜縮減安裝長度?；顒幼⑵景徇w轉(zhuǎn)場工作量大，其中動力電纜收放、連接就是一項耗費人力的工作。單根電纜粗、電纜長度大、集中放射式布線等因素嚴重制約注汽站轉(zhuǎn)場效率。

對此，我們依托設(shè)備、設(shè)施進行電纜固化，并利用一、二次中轉(zhuǎn)和正反向安裝，減少設(shè)備擺放位置對電纜安裝的影響，由過去電纜只能單點、單向安裝，變?yōu)槎帱c雙向安裝。優(yōu)化完成后，電纜數(shù)量由12條降至6條，總長度從800m降至200m。

2、對空氣系統(tǒng)的“極簡”改造：一分一降

以前，空壓機作為注汽站唯一供氣設(shè)備，是高壓鍋爐、水處理軟化器、除氧器等設(shè)備正常運行的保障?；顒幼⑵緲伺鋬膳_空壓機，安放在一座單獨板房內(nèi)，通過活動流程連接給各設(shè)備供氣?，F(xiàn)在，大隊本著模塊化、集成化的原則，按照就近布置的思路，對空氣系統(tǒng)解構(gòu)重組，消減了單獨空壓機房1座， 縮短空氣流程120m，攻克了電動控制，單站年節(jié)約費用4.5萬元。實現(xiàn)空氣系統(tǒng)的“極簡”。

一分：分散布局，單獨供氣。注汽站需要空氣的設(shè)備主要為高壓操作間內(nèi)的燃燒器及水處理操作間內(nèi)的氣動儀表、氣動閥等，通過分析不同設(shè)備對氣源的不同需求，優(yōu)化空壓機選型，對空壓機分而治之。將注汽站兩臺空壓機分別移至高壓操作間和水處理操作間。高壓鍋爐用氣量大，需求時間短，在其操作間內(nèi)布置功率為15kw，排氣量為1.8m3/min的大型空壓機;水處理設(shè)備用氣量小，但需要持續(xù)供氣，于是在其操作間內(nèi)布置功率為2.2 kw，排氣量為0.24m3/min的小型空壓機，并通過電纜、流程固化等措施，消減單獨空壓機房一座。

一改：改進設(shè)備工藝替換空氣動力。為進一步“極簡”，我們在分而治之的基礎(chǔ)上，積極攻關(guān)水處理軟水器和除氧器氣動設(shè)備的電動控制措施，將氣動閥改為電動閥，精簡了水處理空壓機;隨著注汽鍋爐“油改氣”的推進，高壓鍋爐采用燃氣運行，高壓操作間的空壓機閑置，于是又精簡了高壓空壓機，目前空氣系統(tǒng)已在活動注汽站徹底消失。

3、對燃料系統(tǒng)的“極簡”改造：一改一固

以前，燃料系統(tǒng)作為鍋爐主燃料供應系統(tǒng)，主要包括兩個油罐、一座油泵房、一個卸油平臺?，F(xiàn)在，通過“一改一固”兩步措施，研制了一體化自動供卸油裝置，消減單獨油泵房、油罐、卸油罐各1座，消減流程90m，單站年節(jié)約費用7.8萬元。實現(xiàn)了燃料系統(tǒng)的“極簡”。一改：改進供卸油系統(tǒng)，研制一體化供卸油裝置。針對供油系統(tǒng)燃油、蒸汽、吹掃回路相對獨立，安裝操作繁瑣，系統(tǒng)功能不完善等問題。采用數(shù)學“交、并、補”集合理念。將3個回路看作3個集合，找出集合的交并補部分，按照“擴大交集，減少并集，消滅補集”的理念，實施打破、合并、消補，同時引入PLC控制，研制了兼具卸油、供油、掃線等功能的輕便一體化自動供卸油裝置，使回路由互聯(lián)變?yōu)榛ネ?，從而替代了單獨油泵房、卸油罐和卸油泵?/p>

一固：固化燃油、伴熱流程。依托高壓設(shè)備、水處理設(shè)備固化燃油、空氣、注汽流程，減少場地流程安裝60m。