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(yùn)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(fèi)、維護(hù)保養(yǎng)成本高等現(xiàn)象,不能很好的適應(yīng)現(xiàn)在工作的實(shí)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(biāo),解構(gòu)注汽站,重組注汽站,在構(gòu)建“極簡型”注汽站方面進(jìn)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(jī)、電加熱器)、電纜等組成,是能源消耗的主要部分,也是注汽運(yùn)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(xiàng)措施,消減了單獨(dú)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(fèi)用5.3萬元。實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的“極簡”。
一降:降低機(jī)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(jī)泵功率、壓力、流量關(guān)系曲線如下:
在保障機(jī)泵出力的前提下,對注汽站機(jī)泵全面分析論證后,通過優(yōu)化系統(tǒng)配置、消減無效負(fù)荷、重新選型等做法,結(jié)合泵型、效率、材質(zhì)、電機(jī)轉(zhuǎn)速等因素,分別對柱塞泵電機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、油水泵電機(jī)等6類機(jī)泵共計16臺進(jìn)行了降容,優(yōu)化了系統(tǒng)配置、消減無效負(fù)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(jī)泵降容完成后,注汽站運(yùn)行負(fù)荷降低,同時,各設(shè)備電纜負(fù)荷同比下降。在此基礎(chǔ)上,我們對注汽站大型動力電纜實(shí)施降級優(yōu)化,對注汽站規(guī)格為185mm2、150 mm2、120mm2等大型電纜實(shí)施降級,由6種電纜規(guī)格降為120mm2、70mm2、16mm2型3種。實(shí)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(xiàng)重要切入點(diǎn)。機(jī)泵降容和電纜降級完成后,注汽站用電負(fù)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(shí)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(jìn)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(dú)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(xiàng)耗費(fèi)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(yán)重制約注汽站轉(zhuǎn)場效率。
對此,我們依托設(shè)備、設(shè)施進(jìn)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(diǎn)、單向安裝,變?yōu)槎帱c(diǎn)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(jī)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(yùn)行的保障?;顒幼⑵緲?biāo)配兩臺空壓機(jī),安放在一座單獨(dú)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(dú)空壓機(jī)房1座, 縮短空氣流程120m,攻克了電動控制,單站年節(jié)約費(fèi)用4.5萬元。實(shí)現(xiàn)空氣系統(tǒng)的“極簡”。
一分:分散布局,單獨(dú)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(jī)選型,對空壓機(jī)分而治之。將注汽站兩臺空壓機(jī)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(jī);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(jī),并通過電纜、流程固化等措施,消減單獨(dú)空壓機(jī)房一座。
一改:改進(jìn)設(shè)備工藝替換空氣動力。為進(jìn)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(jī);隨著注汽鍋爐“油改氣”的推進(jìn),高壓鍋爐采用燃?xì)膺\(yùn)行,高壓操作間的空壓機(jī)閑置,于是又精簡了高壓空壓機(jī),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(yīng)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(dú)油泵房、油罐、卸油罐各1座,消減流程90m,單站年節(jié)約費(fèi)用7.8萬元。實(shí)現(xiàn)了燃料系統(tǒng)的“極簡”。一改:改進(jìn)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(dú)立,安裝操作繁瑣,系統(tǒng)功能不完善等問題。采用數(shù)學(xué)“交、并、補(bǔ)”集合理念。將3個回路看作3個集合,找出集合的交并補(bǔ)部分,按照“擴(kuò)大交集,減少并集,消滅補(bǔ)集”的理念,實(shí)施打破、合并、消補(bǔ),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?dú)油泵房、卸油罐和卸油泵。
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。