“极简型”注汽站的构建与探索

刘丽 席莹莹 王敬敬

整合、集成是现代设备的发展路径。以前，活动注汽站是“大而全”的运行模式，此模式主要表现为各系统、设备的数量、性能配套齐全、容量充足、富裕量大，在这种情况下，不可避免的会出现资源闲置、浪费、维护保养成本高等现象，不能很好的适应现在工作的实际要求。为此，我单位以能够确保注汽站的核心功能，以模块化、集成化为主要手段，以“注汽距离最短，注汽现场最简，注汽流程最优，注汽成本最低”为目标，解构注汽站，重组注汽站，在构建“极简型”注汽站方面进行了探索。

1、对电力系统的“极简”改造：两降一改一固

以前，电力系统主要包括变压器、配电室（配电柜）、各动力设备（电动机、电加热器）、电缆等组成，是能源消耗的主要部分，也是注汽运行工作量的主要组成部分。现在，我们通过对电力系统“两降一改一固”四项措施，消减了单独配电室， 提升了用电安全，缩短了电缆安装耗时和用工人数，单站日节电300kW·h，年节约费用5.3万元。实现电力系统的“极简”。

一降：降低机泵容量。重新分析注汽站水、汽、油流体特性，根據定量流体升压所需功率计算公式：N=QρgP/10（N：所需功率;Q：流量;ρ：流体密度;g：比重;P：流体压力），确定主要机泵功率、压力、流量关系曲线如下：

在保障机泵出力的前提下，对注汽站机泵全面分析论证后，通过优化系统配置、消减无效负荷、重新选型等做法，结合泵型、效率、材质、电机转速等因素，分别对柱塞泵电机、鼓风机、油水泵电机等6类机泵共计16台进行了降容，优化了系统配置、消减无效负荷93.7千瓦，单站日节电约300度，取得良好的节能降耗效果。

二降：降低电缆规格。机泵降容完成后，注汽站运行负荷降低，同时，各设备电缆负荷同比下降。在此基础上，我们对注汽站大型动力电缆实施降级优化，对注汽站规格为185mm2、150 mm2、120mm2等大型电缆实施降级，由6种电缆规格降为120mm2、70mm2、16mm2型3种。实现活动注汽站电缆规格统一，降低材料备库需求。

一改：改造配电室上移水处理操作间。注汽站解构重塑过程中，功能分组、模块化是一项重要切入点。机泵降容和电缆降级完成后，注汽站用电负荷大幅下降，同时控制柜的布置和组件安装选择方式更多，我们充分利用这一条件，对配电室实施了”降高减组”，高度由230cm降至180cm，组数由4组降至2组，缩减了注汽站总配电柜占地面积，同时，完成了水处理操作间盐池与地面盐池功能整合，在水处理操作间释放出大量空间，进而将注汽站总配电柜整体上移至注汽站水处理操作间，从而消减了单独配电室。

一固：固化电缆缩减安装长度。活动注汽站搬迁转场工作量大，其中动力电缆收放、连接就是一项耗费人力的工作。单根电缆粗、电缆长度大、集中放射式布线等因素严重制约注汽站转场效率。

对此，我们依托设备、设施进行电缆固化，并利用一、二次中转和正反向安装，减少设备摆放位置对电缆安装的影响，由过去电缆只能单点、单向安装，变为多点双向安装。优化完成后，电缆数量由12条降至6条，总长度从800m降至200m。

2、对空气系统的“极简”改造：一分一降

以前，空压机作为注汽站唯一供气设备，是高压锅炉、水处理软化器、除氧器等设备正常运行的保障。活动注汽站标配两台空压机，安放在一座单独板房内，通过活动流程连接给各设备供气。现在，大队本着模块化、集成化的原则，按照就近布置的思路，对空气系统解构重组，消减了单独空压机房1座， 缩短空气流程120m，攻克了电动控制，单站年节约费用4.5万元。实现空气系统的“极简”。

一分：分散布局，单独供气。注汽站需要空气的设备主要为高压操作间内的燃烧器及水处理操作间内的气动仪表、气动阀等，通过分析不同设备对气源的不同需求，优化空压机选型，对空压机分而治之。将注汽站两台空压机分别移至高压操作间和水处理操作间。高压锅炉用气量大，需求时间短，在其操作间内布置功率为15kw，排气量为1.8m3/min的大型空压机;水处理设备用气量小，但需要持续供气，于是在其操作间内布置功率为2.2 kw，排气量为0.24m3/min的小型空压机，并通过电缆、流程固化等措施，消减单独空压机房一座。

一改：改进设备工艺替换空气动力。为进一步“极简”，我们在分而治之的基础上，积极攻关水处理软水器和除氧器气动设备的电动控制措施，将气动阀改为电动阀，精简了水处理空压机;随着注汽锅炉“油改气”的推进，高压锅炉采用燃气运行，高压操作间的空压机闲置，于是又精简了高压空压机，目前空气系统已在活动注汽站彻底消失。

3、对燃料系统的“极简”改造：一改一固

以前，燃料系统作为锅炉主燃料供应系统，主要包括两个油罐、一座油泵房、一个卸油平台。现在，通过“一改一固”两步措施，研制了一体化自动供卸油装置，消减单独油泵房、油罐、卸油罐各1座，消减流程90m，单站年节约费用7.8万元。实现了燃料系统的“极简”。一改：改进供卸油系统，研制一体化供卸油装置。针对供油系统燃油、蒸汽、吹扫回路相对独立，安装操作繁琐，系统功能不完善等问题。采用数学“交、并、补”集合理念。将3个回路看作3个集合，找出集合的交并补部分，按照“扩大交集，减少并集，消灭补集”的理念，实施打破、合并、消补，同时引入PLC控制，研制了兼具卸油、供油、扫线等功能的轻便一体化自动供卸油装置，使回路由互联变为互通，从而替代了单独油泵房、卸油罐和卸油泵。

一固：固化燃油、伴热流程。依托高压设备、水处理设备固化燃油、空气、注汽流程，减少场地流程安装60m。