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近年來,國內外氣田企業越來越重視氣田節能降耗技術的發展。經過一段時間的發展,國內外的氣田技術已經發展到很高的一個程度。所以,氣田企業的發展需要從細節抓起,做好節能降耗工作,使得產能更加高效與穩定,讓氣田企業走上綠色、環保節能化的道路。
1氣田節能降耗技術存在的問題
我國國民經濟的迅速發展,我國的氣田企業也做了一些節能降耗方面的工作,雖然,也取得了一些效果,但是,在節能降耗的過程中仍存在著一系列的問題,問題主要表現在以下幾個方面。
1.1氣田企業的節能降耗意識薄弱
在開展氣田工作時,氣田企業缺乏相關的節能降耗意識,沒有充分地意識到節能降耗的重要性,沒有充分地給予重視。所以,在節能降耗的執行工作中很難取得成效。但是,節能降耗對一個企業而言并不是單一的一個任務或是一場運動,不能寄希望于在短時間內就能取得成效。而是企業將節能降耗的意識貫徹到管理體系中,使其成為一個企業貫徹的習慣。另一方面,企業在日常工作中生活資源浪費的現象比較嚴重,從此也能說明企業的節能降耗意識并沒有很好的建立。
1.2節能降耗技術有待提高
在開展氣田工作時,仍使用一些具有高效能的產品設備,在操作工藝方面仍然落后。像一些比較先進的節能降耗技術未能有效地應用到實際工作中來。同時,在節能降耗的過程中,缺乏有效的創新,未能將節能降耗工作落實到實處。在制度方面,缺乏有效的制度支撐,氣田企業的改革進一步進行,目前實施的節能鼓勵機制和形式已經相當落后,節能降耗技術有待提高。
2氣田節能降耗技術對策
2.1加強對電氣設備的節能降耗工作
電氣設備的節能降耗是氣田企業工作的一個重要的問題。在實踐節能降耗工作時,應該盡量地將需要進行散熱的機械設備放置在較為通風的位置,從而減少建筑結構內所需要消耗的能源。另者,對于一些會產生大量熱量的設備,例如變壓器等需要為其配設一個空調房間隔墻,或者采用有效的隔熱措施,進行節能減排。同時,氣田企業要最大限度地使用一些環保型的機械設備。
2.2選擇合適的節能技術與節能設備
對于氣田企業而言,應該較多地使用一些比較先進的節能設備,例如:在注水系統中進行高低壓分離改造、采用信息科學技術進行聯網運行,讓高校汞來代替低汞,或是使用一些變頻調速節能降耗等技術。另一方面,對于一些石油天然氣等常規能源,氣田企業要使用新能源進行替代,加強技術方面的改造工作。在現代社會,氣田企業要樹立新能源的使用意識,加大對新型能源技術的研發與使用。例如:使用油水汞變頻節能技術。在傳統的氣田工作開展過程中,原有處理油水汞數量的增加會導致電能消耗的增加,所以,變頻節能技術的使用使得機汞工作效率得到有效的提高,將變頻技術與檢測系統相結合,會進一步地實現節能降耗。在節能降耗的實踐工作中,我們不難發現,使用太陽能光熱技術使得氣田企業減少了消耗,實現了節能減排工作的進行,為企業贏得了經濟效益。
2.3加強對能源的分配,使設備運行得到優化
對能源進行分配時,首先要做好的工作是對接線方案的優化。考慮能源消耗最小化、接線距離最近化以及接線方案最優化以及氣田接線過程中所遇到的實際情況,對該地區的損耗進行全面的統計與核算,對比不同地區的經濟水平,從而選擇更為有效的接線方案,從而實現企業節能降耗工作的進行。另一方面,氣田企業要企業內部的管理工作,例如:了解由于季節性對企業實際生產工作所造成的不同影響,對不同階段電力負荷程度的差異性進行調查,以此為依據,有效地調整配電變壓設備的數量,進一步實現配電變壓設備的節能消耗,從而,提高配電變壓設備的使用效率。
3結語
綜上所述,我國社會經濟的不斷發展以及工業化進程的加快,我國的氣田企業面對著更大的壓力,既要實現經濟效益又要促進節能降耗,為我國建立環境友好型社會做出貢獻。因此,氣田企業在實際生產過程中,要提高節能降耗的意識,選擇合適的節能技術與節能設備,減少傳統能源的使用,更多地使用新能源,加強對能源的分配,使得設備運行進一步得到優化,進一步提高氣田企業的競爭力,從而,促進氣田企業的可持續發展。
參考文獻:
[1]閆光燦,劉建民.氣田節能降耗技術[J].天然氣與石油,2001,02:58-64.
[2]高澤立,簡國玉,徐琦,方天海,董蕾.氣田水回注系統節能降耗技術措施探討[J].石油石化節能,2013,04:1-3+59.
煉鋼在鋼鐵生產中占據著重要地位,作為既是高耗能工序,又是二次能源產生大戶的煉鋼工序,是唯一可以實現總能耗為“負值”的工序,如何通過降低煉鋼生產過程中的能耗、物耗,實現更加高效的能源轉換和回收,盡快實現高效負能煉鋼目標,以降低煉鋼廠的生產成本,成為了鋼鐵廠在目前嚴峻的市場形勢下的當務之急。
【關鍵詞】
煉鋼;節能;降耗;生產管理;溫控;節電;煤氣回收
中國的鋼鐵工業經過幾十年的高速發展,取得舉世矚目成績的同時,也帶來了巨大的能源與物料的消耗,尤其是最近幾年隨著經鋼鐵行業市場供求關系的變化,鋼鐵行業產能嚴重過剩,供需矛盾不斷擴大,鋼價連續下跌,鋼鐵企業的利潤迅速降低,目前,鋼鐵工業已經成為一個微利甚至虧損行業。為了應對嚴峻的形勢,在激烈的市場競爭中立足,鋼鐵企業必須大幅度節能降耗,實現優勢成本競爭戰略是鋼鐵企業危機制勝的重要法寶。對于我們公司來說,面臨的問題和矛盾更加突出。我們高爐和轉爐的產能裝備配置不配套,導致鐵水供應不足,極大的制約了我們的煉鋼的產能釋放,阻礙著成本的進一步降低。目前鋼鐵行業煉鋼節能降耗的思路和措施主要有:提高生產管理水平,優化煉鋼生產工藝流程,全程穩定低過熱度運行;降低物料及能源消耗,提高能源轉換效率;使用新節能設備及節能技術,提高二次能源的綜合利用效率等等。我們通過對本公司煉鋼工藝的能耗現狀進行調查統計,并與國內外優秀煉鋼工序的先進能耗指標進行對標評估,進一步對能耗影響因素進行分析,最后根據我公司的實際現狀,研究實踐各種主要節能措施在本單位煉鋼工序的應用方案。
一、降低煉鋼工序的能源消耗。
(1)煉鋼工序能源消耗主要有:氧氣、氮氣、氬氣、煤氣、焦炭、電、水、蒸汽等,而氧氣在能源介質消耗中所占的比重最大,因此將控制氧氣消耗作為重點,根據我公司的現狀,采取的主要措施有:編制并推行轉爐標準化作業,嚴格控制出鋼溫度,提高命中率和一次拉碳成功率,減少點吹和補吹次數,減少非正常狀態下的氧氣用量等。(2)電耗所占的比重僅次于氧氣,因此降低電耗也成為我們節能降本的重要舉措,目前我們的節電措施主要有:1、提高鋼水到精煉爐成分與溫度達標率,控制鐵水量波動在工藝要求±2t內,優化操作、裝入、造渣等工藝制度,完成轉爐和精煉爐的標準化作業,降低精煉電耗;2、優化OG風機參數,根據回收時各階段的煙氣量及煤氣濃度等因素,對風機運行周期進行分解并優化,減少風機高速運行時間,降低電耗;3、機械真空泵代替傳統蒸汽噴射泵應用于VD爐真空系統,降低能耗和運行成本。該真空系統由5組機械式真空泵組成(4用1備),泵組為30kW羅茨泵+55kW羅茨泵+30kW螺桿泵,代替傳統的蒸汽噴射泵組。干式機械泵采用變頻控制,可以根據不同的鋼種脫氣處理要求設置相應的控制程序,進行不同速率抽真空的控制,生產過程主要消耗的能源介質為電能、氮氣、冷卻水等,因為采用電力驅動,所以真空系統運行不受蒸汽壓力、溫度等因素的制約,不需額外的蒸汽管線及蒸汽消耗,而轉爐產生的蒸汽可全部用于蒸汽發電,以實現能源的高效轉化。
二、降低煉鋼工序的物料消耗。
(1)降低金屬料消耗。通過與先進行業對標,從轉爐爐料結構王浩1、2彭軍1孟祥龍2于榮1、21.內蒙古科技大學2.淄博張鋼鋼鐵有限公司的優化、鋼包注余渣的回收利用、全精煉減少合金消耗、鐵水撈渣等因素優化控制,降低金屬料消耗。(2)降低石灰消耗。通過對操作人員進行理論培訓,調整入爐料結構,優化造渣制度,制定標準化操作模式,降低轉爐渣量,同時采用石灰石代替部分石灰等措施,來降低石灰消耗。
三、提高煉鋼工序的能源回收和利用
轉爐工序回收的能源主要是:轉爐煤氣和蒸汽,煙氣能量的高效轉換與回收利用是轉爐工序能耗為“負值”的主要途徑。(1)增加煤氣回收。1、結合已有設備設施具體情況,采用高效噴霧蒸發冷卻塔改造一文和環縫文氏管改造二文的(高效塔文)形式。高效塔文濕法除塵工藝相對于傳統0G濕法除塵系統具有節水、節電、運行成本低;維護方便,勞動強度小;系統阻力小(可減少2.5-3kPa),抽風量大;凈化效果好,增加轉爐煤氣回收量等優點。2、在進行煤氣回收時通過微差壓檢測裝置和液壓伺服裝置,對環縫文氏管喉口的開度進行自動調節,使轉爐爐口處于0~20Pa左右的微正壓狀態,用以控制煉鋼過程中產生的CO不燃燒或少燃燒,并和轉爐降罩吹煉相配合,控制好升、降罩的合理時機,確定最佳回收時限和煙氣量控制值,并對OG風機運行參數進行優化,既保證除塵效率又使煤氣回收量趨于最大。(2)增加蒸汽回收利用。在煉鋼原有余熱鍋爐系統的蓄熱器位置,新增加一臺150m3蓄熱器,并增設蒸汽管網,將煉鋼的蒸汽并入燒結余熱鍋爐,實現煉鋼蒸汽直接發電。加強煉鋼廠轉爐鍋爐系統維護檢修,杜絕蒸汽設備的跑冒現象,并與余熱發電系統根據煉鋼的生產情況進行及時溝通,以增加煉鋼外送蒸汽量(噸鋼供汽量80-85kg/t鋼),提高蒸汽能源的回收利用。
四、提高生產管理水平,優化工藝流程
煉鋼工藝的生產流程是鋼鐵企業生產組織的關鍵環節,其生產管理水平和流程的合理優化是實現物流緊密銜接,保證生產流暢、產品質量穩定可靠的重要途徑,煉鋼生產是一個典型的離散和連續相結合的高溫作業生產過程,其特點是生產線長、工序多、設備復雜,對生產的時間、溫度、性質、狀態均有嚴格要求與控制、存在多種約束條件等等。針對我公司長期存在生產流程不暢、故障事故多、運行成本高的狀況,結合我公司現有裝備條件及工藝條件,通過制定溫度及成分控制模式,加強職工標準化操作和流程培訓,提高職工標準化操作技能,并完善各項作業流程,建立生產時刻表制度,嚴格要求每個爐次的吹煉時間,準時到達連鑄機保證連澆的時間,降低斷澆次數,提高生產設備利用率,達到合理高效的鋼水加工節奏控制,減少鋼水在工序之間的等待,減少鋼水熱量損失,達到節能降耗。以實現提高對生產節奏的把控,提高生產管理水平。
五、實行全流程保溫措施,控制溫降。
全流程的保溫措施是轉鋼廠節能的重要基礎,并且鋼水在加工過程中低溫運行有著提高產品質量、減少物料消耗、延長爐襯包襯及設備壽命等諸多好處。我們通過對鐵-鋼界面(鐵水從出鐵到入轉爐),煉鋼內部,鋼-軋界面(鑄坯從連鑄到軋鋼加熱爐)全流程三個部分的溫降情況的詳細調查,對各工序時間、降溫值、溫降速率等數據進行分析,根據分析結果,針對各流程主要溫降因素,系統的研究制定鐵-鋼-軋全流程控制溫降措施。(1)鐵-鋼界面溫降。我公司鐵水從出鐵到入轉爐,總的溫降約為150℃。其中高爐出鐵過程為主要降溫因素,鐵水從出鐵場出鐵畢到入轉爐,轉運過程為次要降溫因素。通過制定各工序的合理用時,機車拉罐數量及配罐方式;增加鐵包罐車自動加蓋系統以及相應措施達到控制溫降的目的。(2)煉鋼內部溫降。煉鋼內部溫降主要包括:出鋼過程溫降、吹氬過程溫降、軟吹過程溫降、靜置和轉運過程降溫,通過制定各工序的合理用時,增設鋼包自動全程加蓋系統,減少熱周轉鋼包數量、轉爐出鋼口改造等措施控制溫降。(3)鋼-軋界面溫降。通過抓好生產計劃的銜接,加強溝通協調以及制定相應管理措施等,以提高鑄坯熱送率。
六、降低備件及工藝件消耗,降低維修費用。
Abstract: The scarcity of energy resources determines that we should pay more attention to energy saving and consumption reduction. We should further study and apply more and better techniques of energy saving and consumption reduction to various fields of social production and life, so as to realize the expected energy saving and emission reduction targets, to achieve the purpose of energy saving. Oil and gas resource is an important source of social production and life, so its development and utilization is facing energy-saving problems. This is mainly because oil and gas resources development and utilization itself is with large energy and resource consumption, which is the focus of energy saving. In this paper, the author discusses the application of energy saving technology in oil extraction system, gathering system, thermal system and electric power system from the point of exploitation and utilization of oil and gas resources in the field. The aim is to promote the scientific and rational application of energy saving technology in oil and gas resources development and utilization.
關鍵詞:油田;節能降耗;技術;分析;油氣資源開發
Key words: oilfield;energy saving;technology;analysis;oil and gas resources development
中圖分類號:TE34 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2017)04-0117-02
0 引言
隨著我國社會各個領域、各個行業的穩步、可持續健康發展,社會能源需求逐年及大幅增長,鑒于能源資源的稀缺性,為了有效提高能源資源的利用效率及實現節能目的,節能降耗技術開始走入人們的視野,并逐漸被人們所重視;作為社會生產、生活重要能源來源之一的油氣資源開發與利用,同樣面臨著上述資源利用效率問題及節能降耗挑戰。油氣資源的開發、供應與利用過程本身就伴隨著大量的能源資源消耗,因此也是進行節能降耗的重點。從油氣資源開發過程角度提高能源的利用效率及節能降耗水平對促進節能降耗在社會各個領域及生產、生活中的實施具有重大而深遠的意義。筆者結合工作實際,從油田油氣資源開發與利用角度就采油系統、集輸系統、熱力系統和電力系統中的節能降耗技術應用問題進行深入探討,以期對促進節能降耗技術在油田油氣資源生產過程中科學合理應用有所幫助。
1 油田采油系統節能降耗技術及其應用分析
1.1 優化采油系統的設計
影響油田機械采油系統能源利用效率的因素較多,可謂地面、井下因素皆有,如油井產液量、有效揚程和電機輸出功率等因素和參數;因此,應該同時考慮地面和井下因素,將機械采油系統作為一個整體,以節能降耗為主要目標,對相關影響因素及參數進行優化匹配設計,旨在提高整個機械采油系統的能源利用效率,進而提高其節能降耗水平。當前,就油田機械采油系統優化設計所涉及的節能降耗技術研究與應用,概括起來有多個研究方向和多種技術;如“雙層綜合模糊評價法”,即將最高效率作為設計目標,建立機械采油系統有桿泵抽汲參數優化模型,以此起到消耗同樣能源而提高油氣產量的效果;還如回歸方程法,即通過對大量的機械采油系統效率數據的分析來獲得一個或者多個方程模型,然后以效率為目標函數,將設計參數與實際生產進行對比分析,從而獲得生產效率高的參數并普遍應用到生產過程中等多種采油系統優化設計方法。
1.2 大力推廣節能抽油機
采油過程中抽油機是能源消耗大戶,有必要大力推廣與應用節能型抽油機。國外應用比較多的,如法國研制生產的長沖程液壓驅動塔架長沖程抽油機,美國Rota flex公司研制生產的長沖程抽油機,都具有結構簡單、不需外加配重、沖程長、沖次低、電機功率小等優點,能明顯降低能源消耗。國內研制生產與應用比較多的,如:雙驢頭抽油機,其屬于游梁式抽油機類,同樣具有沖程長、沖次低、能源消耗低的優點;偏輪游梁抽油機,其為六連桿結構,也是一種節能型抽油機,與傳統抽油機比較,節電率能達到30%;另外,彎游梁抽油機也是當前一種比較典型的節能型抽油機,其是在常規游梁抽油機基礎上,通過對其形狀、安裝位置等的改進而兼備了常規游梁式抽油機和雙驢頭抽油機的優點,具有較好的節能效果。
2 油田集輸系統節能降耗技術及其應用分析
2.1 高效保溫隔熱技術及其應用
在油氣資源中高凝點、高含蠟原油以及稠油占有較大比重,其成功順利開采離不開“熱力技術”的支持,如果采用專門的熱力技術勢必會增加能源消耗,因此“保溫隔熱”就成為油田油氣資源集過程中所使用的、重要的節能降耗手段之一。為了充分利用現有熱能,對系統進行專門的保溫隔熱處理是非常必要的,主要目的是降低油氣資源開采過程中熱力能量損失。高效保溫隔熱技術被認為是降低熱力系統能量損失、提高能源利用效率的重要技術方法之一;比如,美國克恩河油田廣泛采用的高效隔熱管技術、英國Troika油田采用的真空隔熱油管技術,對于保持油液溫度起到了積極作用,取得了較好的節能降耗效果。
2.2 常溫集輸處理技術及其應用
油田油氣資源開發在進入中后期,即高含水階段,如果仍采用傳統集輸工藝則會增加能源消耗,這一階段的采出液其實更適用于常溫集輸而不需要進行專門摻水加熱處理。如冀東油田、大慶油田在該階段推廣使用的常溫密閉集輸工藝,就取得了很好的節能降耗效果。但是,常溫集輸處理技術應用同樣也受實際條件的限制,比如要考慮采出液的含水率、溫度和剪切率等因素,以及對集油管路進行必要的保溫處理等,從而保證常溫集輸處理技術的應用效果,進而達到節能降耗目的。
2.3 高效氣液分離技術及其應用
氣液分離是油田油氣資源開發過程的重要環節,氣液分離效果的優劣直接影響到油氣資源后續的脫水效果;就油田油氣資源開發過程中的氣液分離技術,國內外及各大油田都在大力抓緊改進,并研制生產出了相應氣液分離器,將其應用到油田油氣資源氣液分離環節中,大大簡化了后續的采出液處理流程,起到了很好的節能降耗效果,其中尤以高效、緊湊型分離器為代表。如挪威石油公司研制的管式氣液旋流分離器具有效率高、撬裝化、可移動及小型化等特點,更適合于深海油氣資源開發過程中的氣液分離,其通過減小每個單管管徑、加長管長,以及增加渦流設備等,大大提高了油氣資源的氣液分離效率。
3 油田熱力系統節能降耗技術及其應用分析
3.1 加熱爐節能技術及其應用
加熱爐是油田油氣資源開采過程中廣泛使用的加熱設備,加熱爐效率高低直接影響到油田的節能降耗效果。鑒于影響加熱爐效率的因素眾多,需要考慮從主要影響因素角度來對加熱爐進行改進設計,如燃燒器、空氣系數、爐體散熱等都是影響加熱爐能源利用效率的重要因素;因此,可以考慮進一步改進加熱爐燃燒器設計、采用節能型高效燃燒器,以及優化空氣系數、配套輻射定向吸熱和余熱回收技術等,以此來提高加熱爐系統的能源和熱能利用效率。目前,國內采用的高效加熱爐主要有真空加熱爐、相變加熱爐和熱媒爐等幾種;其中冀東油田使用的相變加熱爐和真空加熱爐;實踐證明,經過改進的高效加熱爐不但運行穩定、安全可靠,最重要的是節能效果好,能源燃燒及熱能利用率達到90%以上。
3.2 熱電聯產技術及其應用
熱電聯產技術,由于具有較好的環保性和經濟性特點,被越來越多的人們認可和應用。對于熱電聯產技術,國外甚至已經通過立法來促進其發展和應用,同時也進一步促進了熱電聯產技術的發展和在更大范圍內的應用;熱電聯產技術成為油田油氣資源開采過程中用于提高能源利用效率、實現節能降耗目標的主要與有效方式。與熱電分產相比較,熱電聯產技術的節能降耗效果不言而喻,其在國內外油田油氣資源開采中應用的效果同樣也獲得了人們的認可,特別是在熱采稠油中的應用。如美國Midway-Sunset稠油油田、克恩河油田應用的熱電聯產裝置,實驗與實踐均證明,熱電聯產技術的應用給企業帶來了較好的經濟效應和節能效果。
4 油田電力系統節能降耗技術及其應用分析
4.1 無功補償技術及其應用
就無功補償技術而言,其在國內油田電力系統中的應用配置相對較少,且多存在配置不合理問題;因此,有必要對油田電力系統中的無功補償技術應用進行全面的優化。我國勝利油田孤東油區率先改進與采用了智能無功補償裝置,實踐證明新型智能無功補償裝置,不僅能夠有效提高電力系統的運行穩定性,最重要的是能夠大幅降低能量損耗,無功補償與節能降耗效果明顯,同時一定程度上實現了油田電力系統的智能化運行;還有中原油田在油田抽油機井上應用了無功就地補償技術,成功實現平均線損率下降,其中降低率達60%,實現了節能降耗目的。隨著無功補償技術持續改進,已經基本實現動態無功補償、連續性補償,其節能降耗效果更好。
4.2 變頻技術及其應用
伴隨變頻技術的發展,特別是調速變頻技術,其在油田抽油機、螺桿泵和輸油泵等設備中獲得了成功應用,實現了降低設備電力損耗的目標。如華北油田采油廠在抽油機井上應用了變頻技術后,節電率達22%,節能效果明顯;勝利油田孤東采油廠的潛油電泵在使用了變頻技術后,系統能源利用率提高了11%,不便節約了能源,也提高了油田的經濟效益。雖然當前變頻技術所使用的變頻器還多是通用變頻器,相對適應性、可靠性要差一些,一定程度上影響了變頻技術在油田電力系統改造中的應用,但是我們仍然能夠看到變頻技術應用在油田電力系統中所起到的節能效果;毋庸置疑,變頻技術應用將成為油田電力系統節能降耗研究的一個重要方向。
5 其他節能降耗技術及其在油田的應用分析
可用于油田實現節能降耗目標的技術眾多,除了上述針對油田采油系統、集輸系統、熱力系統和電力系統的節能降耗技術外,仍然有很多的節能降耗技術可以用于油田實現節能降耗目標。如直驅螺桿泵技術,其通過永磁電機對螺桿泵直接驅動,以此來減少機械和皮帶減速器的應用,達到降低抽油系統能源消耗的目的;如油田數字化技術,也是實現油田智能管理的最佳途徑,其關鍵技術之一地理信息系統的應用可以很好實現油田系統內各類資源的共享,促進油田經濟效益和整體能源利用率的提高;還如太陽能技術,國內外越來越多的油田開始重視太陽能的利用,如遼河油田在原油集輸系統中就使用太陽能來對原油進行加熱,太陽能技術在油田節能降耗中的應用更多的還處于起步探索階段,但無疑有著廣闊的應用前景。
參考文獻:
[1]白鑫.薩北油田節能電動機應用效果評價[J].石油石化節能,2016(10).
[2]秦擁.節能降耗新技術在油田的應用研討[J].石化技術,2016(09).
[3]張國榮.石油和化工企業節能降耗面臨的問題與對策[J].中國石油和化工標準與質量,2016(04).