长输管道离心泵的节能降耗管理

长输管道离心泵的节能降耗管理

纪学森

沈阳第一水泵有限责任公司 辽宁沈阳 110000

摘要：现阶段，随着长输管道工程项目的增多，离心泵的节能降耗管理和设计已然成为了此类工程中关注的重点问题，相关人员必须要严格根据离心泵运行时的能耗情况，来进行节能设计的优化，提升离心泵的运行效率，保持其最佳的运行状态。

关键词：长输管道；离心泵；节能降耗

引言

长输管道在输送原油等资源的过程中，离心泵是非常关键的，由于其每年的输送任务较大，再加上处于比较特殊的运行环境下，导致离心泵在运行过程中的能耗问题非常严重。当前，节能环保理念深入人心，长输管道类工程项目中，离心泵节能环保问题处理非常重要，随着技术的日进进步，离心泵的节能降耗设计中，需从引起其能耗的原因出发，实现离心泵的结构设计优化，提升其节能设计效果。

1离心泵能耗高的因素

1.1设计水平和理念的限制

长输管道离心泵在结构设计时，多采用的是模型换算法和速度系数法，虽然在我国离心泵设计方面这两种设计方法依旧有着广泛的应用，但在当前的发展条件下，这两种设计方法的局限性越来越突出。具体表现在：（1）设计理念比较落后，依旧存在着传统设计思维和理念的限制；（2）设计时缺乏对节能环保设计的考虑。现阶段，很多的离心泵生产厂家在生产的过程中，注重短期目标的实现，再加上缺乏相应的科研经费投入，使得在节能环保方面长期停滞不前，出口阀门全开时超功率、轴承过热等能耗问题没有改善，这些问题在很多时候是由于在设计时采用的是“全扬程”理念所造成的，离心泵的整体运行效率偏低。

1.2设备选型不合理

长输管道离心泵在选型时如果存在选型不当的问题，同样会造成离心泵运行时的效率低下，能耗过高，部分人员在离心泵的选型过程中，往往会选用大型号的离心泵设备，但是，由于长输管道中离心泵运行环境的复杂性，导致在运行时受到诸多因素的影响，比如，管道阻力、阀门泄露、负荷波动、流体性质等，如果要使得离心泵保持高效的运转状态，往往需要施加足够的余量。事实上，如果盲目放大流量和扬程的余量，将使得离心泵的实际运行效率小于设计最高值，电机功率难以得到作为有效的利用，电能浪费严重。

2长输管道离心泵节能降耗管理

2.1输油主泵

由于存在摩阻损失和高程差消耗，长输管道输油泵机在运行时为了为油流提供足够的压能来克服这些消耗，就可以采用改变泵机机组数量、调节转速泵等方式来进行调节。

2.1.1出站前节流调节

在离心泵运行的过程中，出站调节阀的存在可以实现对长输管道能耗的控制，具体来说，通过出站调节阀开关的控制，也就人为地增大了阀门的局部阻力。当节流关闭以后，流动阻力也随之增大，与此同时，管内流量等也会随之发生一定的变化，也就使得阀门的节流损失实现了有效的控制，这一节能降耗调节方式的操作相对简单，但能耗问题改善并不明显。

2.1.2输油泵机组变频调速调节

变频调速调节的控制方式下，输油泵特性的连续变化在此时发生了明显的改变，这一调节方式在小输量、小范围波动调节中更为适用[2]。变频调速的优势非常突出，节能效果一般可以达到预期，但是，这一调节方式下的成本投入偏高，虽然短期内的经济效益难以实现，但在后续却有着极为突出的效果。长输管道离心泵运行时，输送工艺采用的是串联工艺密闭输送，如果要实现有效的节能控制，必须要对部分泵机组进行科学的调速。

2.2燃油变频系统

长输管道在进行输送的过程中，现场所配备的管道泵有着特定的压力值要求，只有保障了压力设定值的科学性，才能够给加热系统供给足够的燃料油。现阶段，加热系统多采用的是机械雾化燃烧器，如果要提升雾化质量，炉前往往需配备容积式增压泵，因为这一设备的自吸能力较好，可以有效发挥其在输送过程中的作用。在实际的运营过程中，有关人员必须要严格根据现场流量计的具体情况来判断在整个系统中是否形成了燃油循环，只有保障了燃油循环的科学性，就可以根据现实情况，将此时的燃油压力值设定为变频系统的工作定值。为使得燃油压力设定值在调整和变更以后的燃油泵流量等参数符合实际的需求，必须要在相应的参数变更之前来开展精准地计算。

2.3清水与热水泵房补水系统

燃油变频系统压力定值在更改以后，站内的热水补水变频系统、清水供给系统中的相关参数也会随之发生一定的变化。热水补水系统的构成复杂，其中，离心泵是其中的关键配置，其可以为系统运行提供足够的压能，在整个长输管道系统的运行过程中，电机功率、压力等参数都有着严格的设计要求，如果要使得整个系统保持高效的运行状态，就需要根据在现场的测量结果，来对热水系统中的相关参数加以有效调节，通过参数优化来实现节能降耗的目标。

2.4清水系统

长输管道生产运行的过程中，对于水分有着严格的要求，供水需求主要是为了给热循环系统提供一定的补水，现阶段的长输管道领域，对于供水压力并没有严格的标准，但是在供暖期的用水需求量相对较大，如果要实现在清水系统中的节能降耗目标，就需要借助于变频供水装置来完成，且要保持该装置与离心泵的良好配合。输油站场的用水需求是为了满足站场内的生活用水和绿化用水，这一情况下，对清水系统压力的设定应该根据现实的需求来进行，保障其能够满足基本的用水需求。

2.5参数合理控制规划

合理控制生产参数是不进行任何投资改造时，在现有设备和装置的基础上，进行长期有效的降本增效措施，在降本增效过程中，常常被忽视。生产过程中，由于输送量变化、系统压力变化、介质的温度和粘度改变等原因影响，使离心泵的单耗发生改变。结合生产需要和目前管网结构等情况进行原因分析，是降本增效必经之路，尤其在管网运行时间较长时，由于结垢、腐蚀等原因，参数调整控制制定措施一定综合、全面，不能片面追求某项利益最大化，一定要结合现有生产设备制定合理的生产参数，即保证达到安全生产的目的，又兼顾降本增效。例如：夏季采取低温输送可以节省燃气消耗量，但原油温度降低引起粘度增加，导致外输压力升高，增加离心泵耗电量，燃气是油田伴生气，不使用也无法外输，只能外排浪费，而消耗的电量却需要付费，计入成本；目前改造中常用的方案，几个站共用一条输油管线，节省管线的施工成本和管理成本。但在实际运行中，由于管网的末端控制或者下游输出量增大，超出管线内经济流速，造成上游输送压力升高，造成耗电量增加，每年增加几万元的电费，三、五年下来，成本支出已经远远高于施工成本等。
结束语

石油天然气作为一种比较特殊且应用较广的能源资源，此类资源在输送时多采用的是长输管道，这一特殊的输送方式下，离心泵是关键的设备，是保持资源高效稳定传输的核心设备。但离心泵运行过程中的能耗非常大，如果要使得长输管道的经济、社会效益得以实现，就需要加强对离心泵的节能降耗管理，通过先进的节能技术来降低离心泵的能耗。基于此，本文重点探析了长输管道中离心泵的节能降耗管理策略。

参考文献

[1]崔雪雪.油田转油站节能降耗措施[J].化学工程与装备,2020(08):134-135.

[2]李振权.化工装置离心泵节能措施适用性研究[J].化肥设计,2020,58(03):25-30.

[3]葛友汇.石油化工管道输油泵节能技术分析与应用[J].化工管理,2020(12):48-50.

[4]齐林,王伟,刘连芳.长输管道离心泵节能降耗管理浅析[J].化工管理,2019(27):144-145.

[5]丁稳生.变频技术在长输管道输油泵机组上的应用[J].中国石油和化工标准与质量,2019,39(13):213-214.