動力設(shè)備節(jié)能技術(shù)總結(jié)

動力設(shè)備節(jié)能技術(shù)小總結(jié)

在工業(yè)企業(yè)能源供給系統(tǒng)中,管道泵閥類設(shè)備占很大比重,廣泛應(yīng)用于供水、供熱、供風(fēng)系統(tǒng)。在這一領(lǐng)域，有很多有關(guān)節(jié)能的新技術(shù)、新材料、新工藝，現(xiàn)摘錄其中幾項(xiàng)，希望與大家共同探討提高。一、低碳節(jié)能閥門。

低碳閥門分別為偏心半球閥、斜座式硬密封緩閉止回閥和全壓高速排氣閥。偏心半球閥閥體采用球體結(jié)構(gòu)，剛性好、強(qiáng)度高；閥瓣采用半球結(jié)構(gòu)，閥軸采用半軸結(jié)構(gòu)，閥瓣全關(guān)全開為90°旋轉(zhuǎn)。全開狀態(tài)下，閥瓣全部進(jìn)入體腔、使閥門內(nèi)腔全部暢通。閥體和閥瓣密封面,均采用硬質(zhì)合金堆焊技術(shù),高硬度、高耐磨、能切斷介質(zhì)中金屬或編織類雜物；可抵抗?jié){料或顆粒狀兩項(xiàng)流介質(zhì)的沖刷。可自動清除密封面污垢。閥瓣采用大偏心距結(jié)構(gòu)，密封面無摩擦啟閉，開關(guān)靈活，使用壽命長。閥軸密封采用柔性石墨圈或O型圈，不拆卸驅(qū)動裝即可更換和調(diào)整軸封。

斜座式硬密封緩閉止回閥閥座為傾斜式，閥門啟閉行程短，啟閉性能良好。蝶板為雙偏結(jié)構(gòu)，閥門啟閉運(yùn)動合理。采用不銹鋼金屬硬密封副，使用壽命長，免維護(hù)免更換。閥腔結(jié)構(gòu)元件流動特性好，流阻小，節(jié)能�？礻P(guān)緩閉，能有效防止水錘。蝶板/閥軸啟閉靈活、無卡滯。

有壓供水管道排氣問題，是幾十年來世界性技術(shù)難題，由于有壓輸水管道排氣不凈，氣水兩相流非穩(wěn)定運(yùn)行，造成管道斷流彌合水錘，其壓力升高經(jīng)�？蛇_(dá)200~400m水柱，有的工程理論計(jì)算，甚至達(dá)到近千米，足以造成任何高強(qiáng)度的供水管道的破壞。我國大型輸水工程和城市供水管網(wǎng)爆管事故是很多的。據(jù)有關(guān)資料，我國特大城市如北京、上海、香港等供水管網(wǎng)年爆管約201*次，一般性省會城市年爆管約1000次，其水力上的主要原因就是排氣不暢。全壓高速排氣閥研究的目的，就是解決有壓供水管道排氣不凈和不穩(wěn)定問題，減少或徹底消除城市供水管道的爆管頑疾。

二、變頻調(diào)速技術(shù)促進(jìn)空調(diào)機(jī)組節(jié)能

將變頻調(diào)速技術(shù)運(yùn)用在在蒸發(fā)冷卻空調(diào)機(jī)組中，能提高了設(shè)備效率，滿足了生產(chǎn)工藝要求，并且還能大大減少了設(shè)備維護(hù)、維修費(fèi)用，還降低了停產(chǎn)周期。直接和間接經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。為了提高蒸發(fā)冷卻空調(diào)機(jī)組的制冷效率，必須時(shí)時(shí)控制二次風(fēng)量與一次風(fēng)量之比，同時(shí)控制直接段水泵流量，使系統(tǒng)制冷效率達(dá)到最佳同時(shí)降低風(fēng)機(jī)水泵能耗。本控制系統(tǒng)由PLC可編程控制器、觸摸屏、變頻器等構(gòu)成。PLC可編程控制器實(shí)現(xiàn)控制程序的運(yùn)行和執(zhí)行，觸摸屏實(shí)現(xiàn)顯示系統(tǒng)狀態(tài)和修改系統(tǒng)參數(shù)，變頻器實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)水泵的流量控制，風(fēng)速傳感器和流量傳感器對風(fēng)機(jī)水泵的風(fēng)量和流量進(jìn)行采集，經(jīng)過PLC內(nèi)部程序的計(jì)算對風(fēng)機(jī)水泵進(jìn)行變頻轉(zhuǎn)速控制�？刂葡到y(tǒng)軟件設(shè)計(jì)中時(shí)時(shí)對一二次風(fēng)量及水泵流量進(jìn)行測量，通過變頻器調(diào)整其二次風(fēng)量與一次風(fēng)量比值在0.6～0.8的范圍內(nèi)同時(shí)調(diào)整直接段水泵流量，保證直接段、間接段冷卻器在較高的效率區(qū)運(yùn)行，同時(shí)達(dá)到節(jié)約能耗的目的。程序設(shè)計(jì)中采用了PID調(diào)節(jié)。PLC終端軟件采用梯形圖語言編寫，為提高終端的抗干擾能力，軟件采用了數(shù)字濾波，故障自診、控制口令等措施，保證控制操作的正確性和可靠性。程序設(shè)計(jì)采用了模塊化、功能化結(jié)構(gòu)，便于維護(hù)、擴(kuò)展。

變頻調(diào)速技術(shù)改變了普通電動機(jī)只能以定速方式運(yùn)行的陳舊模式，使得電動機(jī)及其拖動負(fù)載在無須任何改動的情況下即可以按照生產(chǎn)工藝要求調(diào)整轉(zhuǎn)速輸出，從而降低電機(jī)功耗達(dá)到系統(tǒng)高效運(yùn)行的目的。蒸發(fā)冷卻空調(diào)利用水作為制冷劑，利用水的蒸發(fā)提供冷量，與機(jī)械制冷相比，蒸發(fā)冷卻不需要消耗壓縮功，這使得它的COP值有時(shí)比機(jī)械制冷要大，從而取得節(jié)能效果。把變頻調(diào)速技術(shù)用于蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)一二次風(fēng)機(jī)及水泵調(diào)速中，通過調(diào)節(jié)一二次風(fēng)量比及淋水密度可以進(jìn)一步提高冷卻器的效率，達(dá)到降低系統(tǒng)能耗的目的。

三、空壓機(jī)能耗分析及節(jié)能解決方案

空壓機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛地應(yīng)用。它擔(dān)負(fù)著為所有氣動元件，包括各種氣動閥門，提供氣源的職責(zé)。因此它運(yùn)行的好壞直接影響生產(chǎn)工藝�？諌簷C(jī)的種類主要有活塞式、螺桿式，但其供氣控制方式幾乎都是采用加、卸載控制方式。2電機(jī)原理及空壓機(jī)加、卸載供氣控制方式存在的電能浪費(fèi)2（1）交流異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速公式為:

n=60f（1-s）/p

其中n電機(jī)轉(zhuǎn)速f運(yùn)行電頻率;p電機(jī)極對數(shù)s轉(zhuǎn)差率;2（2）空壓機(jī)加、卸載供氣控制方式存在的問題2.1能耗分析

加、卸載控制方式使得壓縮氣體的壓力在Pmin～Pmax之間來回變化。Pmin是最低壓力值，即能夠保證用戶正常工作的最低壓力。一般情況下，Pmax、Pmin之間關(guān)系可以用下式來表示:Pmax＝（1＋δ）Pmin

δ是一個(gè)百分?jǐn)?shù)，其數(shù)值大致在15%～30%之間。

在加、卸載供氣控制方式下的空壓機(jī)，所浪費(fèi)的能量主要在2個(gè)部分:（1）加載時(shí)的電能消耗

在壓力達(dá)到最小值后，原控制方式?jīng)Q定其壓力會繼續(xù)上升直到最大壓力值。在加壓過程中,一定要向外界釋放更多的熱量，從而導(dǎo)致電能損失。另一方面，高于壓力最大值的氣體在進(jìn)入氣動元件前，其壓力需要經(jīng)過減壓閥減壓,這一過程同樣是一個(gè)耗能過程。字串2（2）卸載時(shí)電能的消耗

當(dāng)壓力達(dá)到壓力最大值時(shí)，空壓機(jī)通過如下方法來降壓卸載:關(guān)閉進(jìn)氣閥使電機(jī)處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)，同時(shí)將分離罐中多余的壓縮空氣通過放空閥放空。這種調(diào)節(jié)方法要造成很大的能量浪費(fèi)。據(jù)我們測算，空壓機(jī)卸載時(shí)的能耗約占空壓機(jī)滿載運(yùn)行時(shí)的10%～25%（這還是在卸載時(shí)間所占比例不大的情況下）。換言之，該空壓機(jī)20%的時(shí)間處于空載狀態(tài)，在作無用功。很明顯在加卸載供氣控制方式下，空壓機(jī)電機(jī)存在很大的節(jié)能空間。2.2其它不足之處

（1）靠機(jī)械方式調(diào)節(jié)進(jìn)氣閥，使供氣量無法連續(xù)調(diào)節(jié)，當(dāng)用氣量不斷變化時(shí)，供氣壓力不可避免地產(chǎn)生較大幅度的波動。用氣精度達(dá)不到工藝要求。再加上頻繁調(diào)節(jié)進(jìn)氣閥，會加速進(jìn)氣閥的磨損，增加維修量和維修成本。（2）頻繁采用打開和關(guān)閉放氣閥，放氣閥的耐用性得不到保障。3恒壓供氣控制方案的設(shè)計(jì)針對原有供氣控制方式存在的諸多問題，可應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)進(jìn)行恒壓供氣控制。采用這一方案時(shí)，我們可以把管網(wǎng)壓力作為控制對象，壓力變送器YB將儲氣罐的壓力P轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘査徒oPID智能調(diào)節(jié)器，與壓力設(shè)定值P0作比較，并根據(jù)差值的大小按既定的PID控制模式進(jìn)行運(yùn)算，產(chǎn)生控制信號送變頻調(diào)速器VVVF，通過變頻器控制電機(jī)的工作頻率與轉(zhuǎn)速，從而使實(shí)際壓力P始終接近設(shè)定壓力P0。同時(shí)，該方案可增加工頻與變頻切換功能，并保留原有的控制和保護(hù)系統(tǒng)，另外，采用該方案后，空壓機(jī)電機(jī)從靜止到旋轉(zhuǎn)工作可由變頻器來啟動，實(shí)現(xiàn)了軟啟動，避免了啟動沖擊電流和啟動給空壓機(jī)帶來的機(jī)械沖擊。字串94系統(tǒng)元器件的選配及系統(tǒng)的安裝與調(diào)試

控制柜安裝在空壓機(jī)房內(nèi)，與原控制柜分離，但與壓縮機(jī)之間的主配線不要超過30m�？刂苹芈返呐渚�采用屏蔽雙絞線，雙絞線的節(jié)距在15m以下。另外控制柜上裝有換氣裝，變頻器接地端子一定不能與動力接地混用，以上措施增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性。a）變頻器功能設(shè)定（不同的工況及控制方式，功能設(shè)定可能不同）

F0.01=1設(shè)定為1:運(yùn)行指令由外部端子控制

F0.08=20加速時(shí)間:設(shè)定為15S,具體數(shù)值根據(jù)工況及生產(chǎn)要求F0.09=20減速時(shí)間:設(shè)定為15S

F0.05=50最大頻率:設(shè)定為50Hz（等于電機(jī)額定頻率）F9.00=0PI控制給定源選擇

F9.01=72%（給定壓力值）PI數(shù)字給定值（100%對應(yīng)10KG）F9.02=0或1PID反饋源選擇

F9.03=0PI調(diào)節(jié)誤差極性：設(shè)為正極

增加工變頻裝,整套改造裝并不改變空壓機(jī)原有控制原理，原空壓機(jī)系統(tǒng)保護(hù)裝依然有效。并且工頻/變頻切換采用了電氣及機(jī)械雙重聯(lián)鎖，大大的提高了系統(tǒng)的安全、可靠性。

在調(diào)試過程中，將下限頻率調(diào)至40Hz，然后用紅外線測溫儀對空壓機(jī)電機(jī)的溫升及管路的油溫進(jìn)行了長時(shí)間、嚴(yán)格的監(jiān)測，電機(jī)溫升約2-4℃之間，屬正常溫升范圍，油溫基本無變化，排氣溫度下降5℃。所以40Hz下限頻率運(yùn)行對空壓機(jī)機(jī)組的工作很安全。

經(jīng)過一系列的反復(fù)調(diào)整，最終系統(tǒng)穩(wěn)定在39.5-42.5Hz的頻率范圍，管線壓力基本保持在0.69Mpa，供氣質(zhì)量得到提高。改造后空壓機(jī)的運(yùn)行安全、可靠，同時(shí)達(dá)到了工廠用氣的工藝要求。

四、蒸汽疏水閥工作原理及三個(gè)節(jié)能作用

各種類型的蒸汽疏水閥結(jié)構(gòu)和原理不盡相同，應(yīng)區(qū)別疏水閥類型，根據(jù)實(shí)際使用工況確定蒸汽疏水閥入口與出口的壓差，再根據(jù)蒸汽供熱設(shè)備在正常工作時(shí)可能產(chǎn)生的凝結(jié)水量，乘以選用修正系數(shù)K，然后對照蒸汽疏水閥的排水量進(jìn)行選擇。在凝結(jié)水回收系統(tǒng)中，若利用工作背壓回收凝結(jié)水時(shí)，應(yīng)選用背壓率較高的蒸汽疏水閥（如機(jī)械型蒸汽疏水閥）；當(dāng)用汽設(shè)備內(nèi)要求不得積存凝結(jié)水時(shí)，應(yīng)選用能連續(xù)排出飽和凝結(jié)水的蒸汽疏水閥（如浮球式蒸汽疏水閥）；在凝結(jié)水回收系統(tǒng)中，用汽設(shè)備既要求排出飽和凝結(jié)水，又要求及時(shí)排除不凝結(jié)性氣體時(shí)，應(yīng)采用能排飽和水的蒸汽疏水閥與排氣裝并聯(lián)的疏水裝或采用同時(shí)具有排水、排氣兩種功能的蒸汽疏水閥（如熱靜力型蒸汽疏水閥）；當(dāng)用汽設(shè)備工作壓力經(jīng)常波動時(shí)，應(yīng)選用不需要調(diào)整工作壓力的蒸汽疏水閥。目前的蒸汽疏水閥型號特別多，但其工作原理都是利用蒸汽和凝結(jié)水的高度、溫度、流速的差異，通過各種機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)蒸汽疏水閥的啟閉，達(dá)到阻汽排水的目的。它主要有三個(gè)節(jié)能作用。

第一：迅速排出蒸汽使用設(shè)備內(nèi)產(chǎn)生的凝結(jié)水，使蒸汽使用設(shè)備的加熱效率保持在最佳狀態(tài)，使設(shè)備內(nèi)的凝結(jié)水不形成滯留，最大限度地確保設(shè)備內(nèi)的蒸汽空間，這樣可經(jīng)常保持最高的加熱效率。鴻豐認(rèn)為一旦蒸汽疏水閥不能充分的發(fā)揮作用，由于凝結(jié)水的滯留，不僅蒸汽使用設(shè)備的性能受到很大的影響，有時(shí)甚至使生產(chǎn)設(shè)備完全陷于癱瘓。

第二：迅速排出開始啟動時(shí)設(shè)備內(nèi)的空氣和低溫凝結(jié)水，從而縮短預(yù)熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間。開始通汽時(shí)，蒸汽輸送管路和蒸汽使用設(shè)備內(nèi)部都充滿了空氣，如不將它們排除，就無法送入蒸汽。此外，在蒸汽輸送管路和蒸汽使用設(shè)備升溫達(dá)到蒸汽溫度的過程中，所產(chǎn)生的初期低溫凝結(jié)水也要迅速排出，使設(shè)備在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，這是提高生產(chǎn)效率的重要條件，特別是間歇生產(chǎn)的場合，由于縮短了預(yù)熱時(shí)間，也就縮短了每次的作業(yè)時(shí)間，由于增加了處理次數(shù)，最終可增加產(chǎn)量。以前，在預(yù)熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，先開啟旁通閥來排放初期空氣和低溫凝結(jié)水，現(xiàn)在由于選用了恰當(dāng)?shù)恼羝�疏水閥，既可自動排出初期空氣和初期低溫凝結(jié)水，又可節(jié)省人力。

第三：降低蒸汽疏水閥自身的蒸汽消耗量。所謂蒸汽疏水閥自身的蒸汽消耗量，一般是指蒸汽泄漏而言，是蒸汽疏水閥動作需要的蒸汽量和散熱損失量之和。

管道泵閥多為重要供能設(shè)備，同時(shí)也多為主要耗能設(shè)備，廣泛采用新材料、新技術(shù)、新工藝，使其實(shí)現(xiàn)節(jié)能高效運(yùn)行，是在源頭上落實(shí)國家節(jié)能減排政策行之有效的技術(shù)手段。

201*.6.

擴(kuò)展閱讀：冬季燃油節(jié)能降耗設(shè)備節(jié)能降耗試驗(yàn)總結(jié)

冬季燃油節(jié)能降耗設(shè)備研

發(fā)及推廣應(yīng)用

試驗(yàn)總結(jié)報(bào)告

新疆石油節(jié)能環(huán)保科技有限責(zé)任公司

201*年12月30日

一、項(xiàng)目概要

1、項(xiàng)目研究的背景

國內(nèi)外市場對原油的旺盛需求，使原油供不應(yīng)求。我國是能源消耗大國之一，隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的加速發(fā)展，能源供應(yīng)緊張已成為制約經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的重要因素。同時(shí)我國能源消費(fèi)不合理、利用效率低的狀況也比較嚴(yán)重。隨著建設(shè)節(jié)約型社會和推動發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，國家和社會對節(jié)能減排降耗的要求越來越高。

一系列的政策表明，通過發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，落實(shí)節(jié)能減排，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式，已成為“十一五”期間的經(jīng)濟(jì)發(fā)展主題。溫家寶總理在兩會的政府工作報(bào)告中指出：“要把節(jié)能降耗、保護(hù)環(huán)境和集約用地作為轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式的突破口和重要抓手”，并親自任國務(wù)院節(jié)能減排工作領(lǐng)導(dǎo)小組組長，可見“節(jié)能減排”已提到政府工作中前所未有的重視位置。各地區(qū)各行業(yè)的高能耗企業(yè)都在不斷探索節(jié)能減排的措施，經(jīng)濟(jì)增長方式正在逐步向集約型轉(zhuǎn)變。

在這樣的大背景下，作為能源消耗大戶的鉆井行業(yè)，各油田針對鉆井節(jié)能降耗都進(jìn)行了大量研究。我公司在長期的生產(chǎn)實(shí)踐中，針對新疆地區(qū)寒冷季節(jié)鉆井作業(yè)存在的問題，提出本節(jié)能降耗項(xiàng)目。

2、項(xiàng)目研究的必要性

（1）順應(yīng)國家節(jié)約能源的政策導(dǎo)向

7月23日，溫家寶總理主持召開國務(wù)院常務(wù)會議研究部署加強(qiáng)節(jié)油節(jié)電工作和開展全民節(jié)能行動。會議指出，解決我國能源問題，必須堅(jiān)持節(jié)約與開發(fā)并舉、節(jié)約優(yōu)先的方針，把節(jié)油節(jié)電工作擺在更加突出的位置。會議強(qiáng)調(diào)，要突出重點(diǎn)，抓住潛力大、見效快的關(guān)鍵領(lǐng)域，采取綜合配套措施，形成有效的激勵(lì)機(jī)制，大幅度提高能源利用效率。要突出抓好重點(diǎn)用電用油單位的節(jié)能工作，加強(qiáng)電力需求管理，落實(shí)節(jié)油節(jié)電的價(jià)格政策，依法查處各種浪費(fèi)石油和電力的行為，保證各項(xiàng)節(jié)能措施的落實(shí)；要通過深入開展全民節(jié)能行動，進(jìn)一步增強(qiáng)能源憂患意識和節(jié)能意識，在全社會大力倡導(dǎo)節(jié)約型生產(chǎn)方式、消費(fèi)模式和生活方式，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展。國家鼓勵(lì)和支持企業(yè)使用高效節(jié)油產(chǎn)品，采用節(jié)油技術(shù)，減少石油產(chǎn)品的消耗量。（2）能源環(huán)境保護(hù)的需要

石油是不可再生資源，保護(hù)開采和節(jié)約使用同等重要，同時(shí)冬季大量的油耗和尾氣排放也對大氣環(huán)境存在嚴(yán)重污染。

國際上大力推行各種減少環(huán)境污染和加強(qiáng)環(huán)境治理的措施，對治理空氣污染和溫室效應(yīng)工作尤其重視。尾氣排放的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)格：由歐洲經(jīng)濟(jì)委員會（ECE）的排放法規(guī)和歐共體（EEC）的排放指令，201*年起開始實(shí)施歐Ⅲ（歐Ⅲ型式認(rèn)證和生產(chǎn)一致性排放限值）、201*年起開始實(shí)施歐Ⅳ（歐Ⅳ型式認(rèn)證和生產(chǎn)一致性排放限值）。

我國在“十一五”規(guī)劃綱要中提出：“十一五”期間單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗降低20％左右，主要污染物排放總量減少10％。這是建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的必然選擇，也是推進(jìn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整，轉(zhuǎn)變增長方式的必由之路。社會各界都在大力支持節(jié)能降耗技術(shù)和相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)推廣。

隨著環(huán)保要求的日益嚴(yán)格和HSE管理體系的開展，相關(guān)環(huán)保法明確指出“誰污染誰治理”。因此要改變目前油區(qū)冬季高油耗和大量尾氣排放，實(shí)現(xiàn)油區(qū)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，保證勘探開發(fā)建設(shè)的順利進(jìn)行，鉆井節(jié)能降耗減排工作就被擺到了重要位置，其環(huán)保達(dá)標(biāo)治理工作已刻不容緩。

（3）企業(yè)尋求低成本發(fā)展的需要

克拉瑪依油田公司年鉆井進(jìn)尺達(dá)到120萬米，鉆井生產(chǎn)過程冬季作業(yè)耗-35#柴油1201*噸左右，產(chǎn)生二氧化碳37400.4噸左右，油料的高價(jià)位和大量的尾氣排放給鉆井生產(chǎn)帶來較高成本。企業(yè)亟需減少生產(chǎn)消耗，降低鉆井生產(chǎn)成本。

本項(xiàng)目在冬季作業(yè)欲用0#柴油代替-35#柴油，燃燒3kg的0#柴油做功與燃燒4kg的-35#柴油做功相當(dāng)，即用0#柴油在油量上節(jié)省25%，在同等油量上節(jié)省成本價(jià)錢20%。本項(xiàng)目一次投入，低維護(hù)費(fèi)用，成本回收時(shí)間只需冬季作業(yè)的6.5個(gè)月，成本回收快，效益顯著；同時(shí)又減少了煉油、儲油過程中的費(fèi)用開支，在201*年我國實(shí)施國際二氧化碳的交易權(quán)上也可以取得好的優(yōu)勢。

節(jié)能降耗減排鉆井技術(shù)對企業(yè)在技術(shù)發(fā)展和整體發(fā)展方向上都是一種挑戰(zhàn)，按照國家建立以技術(shù)為主導(dǎo)的企業(yè)方針，在全國進(jìn)行節(jié)能減排的氛圍中開展此項(xiàng)目也是企業(yè)的一種機(jī)遇。該設(shè)備研發(fā)成功后不僅可以在本地油田大顯身手，還可以為國內(nèi)外其它油田市場服務(wù)。二、項(xiàng)目總體思路及實(shí)施方案

1、總體思路

新疆鉆井區(qū)是高寒地區(qū)，寒冷季節(jié)跨度長達(dá)半年，如果井隊(duì)在寒冷季節(jié)作業(yè)，在氣溫低于-15時(shí)，就要使用凝固點(diǎn)溫度低的-35#柴油。凝固點(diǎn)越低的柴油價(jià)位越高，這樣就加大了鉆井成本的投入。如果要使用0#柴油，就要解決低溫情況下0#柴油在供油管路內(nèi)結(jié)蠟的問題，需對油路保溫或使用加熱裝置。

本項(xiàng)目通過柴油機(jī)的尾氣回收裝置對尾氣進(jìn)行回收，過濾氣體中的雜質(zhì)和水分。回收500°C高溫尾氣中的熱量，進(jìn)行水罐加熱，使水溫達(dá)到60°C。然后將60°C的熱水對0#柴油罐進(jìn)行加熱和保溫，使油溫達(dá)到30°C。使最終到達(dá)柴油機(jī)的油溫度大于15°C，并隨著柴油機(jī)的持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行連續(xù)保溫。

柴油機(jī)停機(jī)前，通過油路轉(zhuǎn)換裝置將-35#柴油打開，同時(shí)關(guān)閉0#柴油油路，使-35#柴油充滿柴油機(jī)的油路。當(dāng)柴油機(jī)再次啟動時(shí)用-35#柴油進(jìn)行柴油機(jī)的發(fā)動預(yù)熱使管路溫度上升，達(dá)到0#柴油的使用溫度要求后，切換油路進(jìn)行0#柴油的加注使用（注：0#柴油在運(yùn)輸中是不結(jié)蠟的，但當(dāng)運(yùn)輸車輛停止運(yùn)動后油罐開使結(jié)蠟。可以不考慮運(yùn)輸結(jié)蠟問題。）

2、實(shí)施方案

1、工藝流程設(shè)計(jì)

（1）新型保溫?zé)嵫�環(huán)高架油罐部分①罐體保溫材料的篩選

推廣應(yīng)用申請?jiān)O(shè)備鑒定成功提出設(shè)計(jì)思路設(shè)計(jì)進(jìn)行設(shè)備生產(chǎn)制造不成功設(shè)備運(yùn)行測試成功設(shè)備裝置持續(xù)改進(jìn)不成功現(xiàn)場環(huán)境運(yùn)轉(zhuǎn)調(diào)試②罐內(nèi)加熱方式的選擇

③供回循環(huán)油路設(shè)計(jì)：管路的回流參數(shù)計(jì)算和管路的溫度散失計(jì)算④過熱保護(hù)設(shè)計(jì)（2）尾氣熱回收工藝①熱交換器的選型

上圖為高能熱交換器，通過高能熱交換器，對尾氣熱收集后進(jìn)行罐保溫。罐內(nèi)使用盤管并在盤管上加裝散熱片使散熱的效果更好，如下圖：

單位長度的改進(jìn)管換熱面積是普通光管的6-8倍左右。體積、重量大幅度降低，因而，在相同換熱面積下，設(shè)備投資減小，在設(shè)備布置安裝和吊裝等方面，也提供了很大的空間。

②熱交換管路的設(shè)計(jì)③過熱保護(hù)設(shè)計(jì)

（3）控制回路設(shè)計(jì)分液裝置的人工控制設(shè)計(jì)（4）安全防爆設(shè)計(jì)①防爆電機(jī)的選型

（5）技術(shù)路線

余熱利用工藝技術(shù)路線示意圖：

三、主要技術(shù)指標(biāo)和參考標(biāo)準(zhǔn)

（單臺設(shè)備）現(xiàn)設(shè)備及使用-35#柴油情況密度技術(shù)用指標(biāo)油含碳量百分比熱值0.82g/cm0.8253.3×107J/kg使用燃油節(jié)能減排設(shè)備后整體設(shè)備性能及用0#柴油情況0.84-0.86g/cm0.85～0.8554.28×107J/kg備注怠速時(shí)間整機(jī)尾氣溫度日耗油量日排放量（CO2）日耗油費(fèi)用最小差值日CO2交易差值閃點(diǎn)防爆措施安全溫度參考的標(biāo)準(zhǔn)

20～30min500°C4.5～5t14.025～15.584t10～15min600°C3.5～4t10.908～12.467t每噸15美元經(jīng)濟(jì)指標(biāo)安全指標(biāo)5000元45美元45°C電機(jī)防爆15°C～25°C55°C電機(jī)、操作箱防爆25°C～35°C（1）GB252-201*輕柴油質(zhì)量指標(biāo)；（2）GB3095-1996環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；

（3）SY/T5225-201*石油天然氣鉆井、開發(fā)、儲運(yùn)防火防爆安全生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程。

試驗(yàn)總結(jié)

項(xiàng)目試驗(yàn)從201*年12月26日晚進(jìn)入現(xiàn)場設(shè)備的調(diào)試，首先進(jìn)行蓄熱車對冷車供熱啟動，由節(jié)能環(huán)保公司工作人員安裝蓄熱車管路

通過用移動式蓄熱供熱車給柴油機(jī)水箱加入80℃熱水，使柴油機(jī)具備冬季啟動的必要條件；

用移動式蓄熱供熱車的熱能給柴油機(jī)油底殼潤滑系統(tǒng)連續(xù)加溫到15℃,實(shí)現(xiàn)了柴油機(jī)在低溫環(huán)境下的冷啟動;

2號機(jī)在沒有加裝熱水情況下起動5次，都未見發(fā)動機(jī)啟動，為了避免將氣馬達(dá)打壞，沒次啟動連續(xù)不超過40秒，檢查機(jī)器部件都正常。根據(jù)張師傅經(jīng)驗(yàn)這種常見的冬季熱車所發(fā)生的現(xiàn)象是因?yàn)檐囉偷讱�潤滑油太涼，發(fā)動機(jī)潤滑不足，各部件摩擦大，消耗動力大；并且柴油低溫與空氣的燃燒不完全，產(chǎn)生的有用功小。我們進(jìn)行蓄熱供熱車加入80℃熱水到水箱，兩次就將2號機(jī)啟動，效果很理想。

同樣對1號機(jī)進(jìn)行柴油機(jī)油底殼潤滑系統(tǒng)連續(xù)加溫到15℃，兩次就將1號機(jī)啟動起來，啟動很輕松，也沒有冷車啟動時(shí)的較大的噪聲和震動。

201*年12月27日4：30分進(jìn)行0#柴油的結(jié)蠟溶解試驗(yàn)，先由2號車通過煙氣換熱器產(chǎn)出的熱水給油罐熱水盤管加熱，使油罐0#柴油的油溫上升結(jié)蠟融化。

從上圖可知在2號機(jī)不帶負(fù)載，轉(zhuǎn)速在1050r/min情況下，煙氣量是帶負(fù)載時(shí)的四分之一左右的情況下（尾氣溫度在185.3度），通過5個(gè)小時(shí)的連續(xù)作業(yè)將水溫從5度升高到38度。

上圖為0#柴油的結(jié)蠟情況

在08.12.27日21：36，使用雙機(jī)并聯(lián)對供熱盤管的水進(jìn)行加熱，經(jīng)過30分鐘的雙機(jī)并聯(lián)，0#柴油的結(jié)蠟全部融化，一個(gè)小時(shí)使油溫達(dá)到20度。

0#柴油結(jié)蠟溶解

燃油替換各機(jī)性能圖表

1號機(jī)的機(jī)械性能圖表

2號機(jī)的機(jī)械性能圖

從上各圖表可知，使用“冬季鉆井燃油節(jié)能降耗設(shè)備”，0#柴油替換-35#柴油機(jī)器的使用性能平穩(wěn)，震動和噪聲都較小，熱起又減少了發(fā)動機(jī)的損耗。提高高了使用壽命，降低了維護(hù)費(fèi)用，主要是減少燃油的消耗。此次試驗(yàn)每臺發(fā)動機(jī)使用-35#柴油50kg/小時(shí)，而使用0#柴油在37kg/小時(shí)左右，節(jié)省了近25%的油料。油品的熱量散失情況；

0#柴油的熱散失在外界氣溫

28日風(fēng)力3級，-10°～-16°；29日風(fēng)力

3級，-10°～-16°；30日風(fēng)力3級，-10°～-16°12月31日風(fēng)力3級，-10°～-15的情況下,從48度下降到5度經(jīng)歷了77個(gè)小時(shí)（3.2天），一般的搬家時(shí)間在48小時(shí)即2天，因此在搬家期間不用考慮0#柴油的結(jié)蠟問題，如果搬家較近，在起動柴油機(jī)時(shí)可以直接使用0#柴油。

四、試驗(yàn)工作情況

通過50多小時(shí)的連續(xù)工作，取得了良好的效果，以下是工作場面：

加裝熱水

夜晚數(shù)據(jù)采集

夜間管路巡查

通過西部鉆探鉆井公司裝備部領(lǐng)導(dǎo)的檢查驗(yàn)收，“冬季鉆井燃油節(jié)能降耗設(shè)備”性能優(yōu)良，完全達(dá)到設(shè)計(jì)的要求，受到檢查領(lǐng)導(dǎo)的高度好評。

七、總結(jié)

試驗(yàn)成功，證明“冬季鉆井燃油節(jié)能降耗設(shè)備”設(shè)計(jì)思想的正

確性，也體現(xiàn)出該設(shè)備有廣闊的市場前景，在經(jīng)過優(yōu)化后將使鉆井行業(yè)的用油方面達(dá)到自動化，精良化，節(jié)約化。在經(jīng)濟(jì)方面明顯減少冬季鉆井的耗油量大，設(shè)備損耗嚴(yán)重的問題；在從社會方面提高油品的使用、運(yùn)輸過程的安全，減少冬季供油人員的作業(yè)次數(shù)，減低勞動的強(qiáng)度；在生態(tài)環(huán)境方面，減少油品使用量就是減少各種氣體的排放量，這就減少了溫室效應(yīng)、酸雨、光化學(xué)煙霧、碳粒粉塵等大氣污染，有利人類和大自然的和平共處。20個(gè)冬季作業(yè)井隊(duì)使用該設(shè)備后可以減少7480.08噸CO2排放，9.6噸SO2排放，78.96噸NO2排放。節(jié)約柴油201*噸。

新疆石油節(jié)能環(huán)�？萍加邢薰�司201*年12月30號

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