魏作濤（大慶油田儲(chǔ)運(yùn)銷(xiāo)售分公司）

1 現(xiàn)狀

目前油田現(xiàn)場(chǎng)使用的柴油發(fā)電機(jī)組型號(hào)較多，功率大小不一，使用地點(diǎn)較為偏僻故障維修較為困難，用時(shí)較長(zhǎng)，雖然解決了單電源供電的矛盾，但仍存在一些問(wèn)題：

1）預(yù)熱器整體更換價(jià)格較高、更換用時(shí)較長(zhǎng)，廠(chǎng)家及規(guī)格型號(hào)功率具多樣性，維修專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)，現(xiàn)場(chǎng)人員不具備快速維修處理的能力，影響設(shè)備設(shè)施的安全生產(chǎn)運(yùn)行。

2）部分柴油發(fā)電機(jī)組、預(yù)熱器廠(chǎng)家經(jīng)多年發(fā)展，已經(jīng)進(jìn)行轉(zhuǎn)行和產(chǎn)品換代，無(wú)法提供原型號(hào)、尺寸、功率預(yù)熱器，更換不同型號(hào)預(yù)熱器時(shí)，柴油發(fā)電機(jī)組安裝位置需進(jìn)行改造。

3）由于油田進(jìn)行招標(biāo)采購(gòu)，部分產(chǎn)品及配件已無(wú)法進(jìn)入油田市場(chǎng)，配件無(wú)法正常采購(gòu)。

因此，有必要研發(fā)一種經(jīng)濟(jì)性較強(qiáng)，配件使用較為廣泛，進(jìn)入油田物資招標(biāo)范圍的預(yù)熱器控制系統(tǒng)來(lái)解決上述問(wèn)題，進(jìn)一步滿(mǎn)足油田節(jié)能降耗的需求。

2 設(shè)計(jì)方案

2.1 總體功能

采用KSD301型溫控開(kāi)關(guān)控制預(yù)熱器工作狀況，當(dāng)預(yù)熱器進(jìn)口防凍液溫度低于10℃時(shí)，溫控開(kāi)關(guān)常閉點(diǎn)閉合，啟動(dòng)預(yù)熱器運(yùn)行；當(dāng)預(yù)熱器進(jìn)口溫度高于10℃時(shí)，溫控器常閉觸點(diǎn)打開(kāi)，停運(yùn)預(yù)熱器運(yùn)行，恒定預(yù)熱器防凍液進(jìn)口溫度，保證柴油發(fā)電機(jī)組處于10℃以上溫度，KSD301型溫控開(kāi)關(guān)可頻繁動(dòng)作，市場(chǎng)價(jià)格較低10元/個(gè)，生產(chǎn)生活中使用廣泛，采購(gòu)方便，使用壽命大于或等于100 000次以上，同時(shí)通過(guò)溫控器金屬外殼與預(yù)熱器進(jìn)口金屬管件相連，能有效確保柴油發(fā)電機(jī)組冬季低溫狀態(tài)下能及時(shí)運(yùn)行[1-3]。

采用KG316T微電腦時(shí)控開(kāi)關(guān)控制預(yù)熱器工作狀況，通過(guò)設(shè)定不同的啟停時(shí)間，控制預(yù)熱器運(yùn)行，夜晚運(yùn)行和白天運(yùn)行分時(shí)設(shè)定控制，KG316T型微電腦時(shí)控開(kāi)關(guān)可頻繁動(dòng)作，市場(chǎng)價(jià)格較低為45元/個(gè)，生產(chǎn)生活中使用廣泛，采購(gòu)方便，使用壽命大于或等于100 000次以上，控時(shí)精準(zhǔn)，計(jì)時(shí)誤差0.1秒/d，16組時(shí)段定時(shí)，有效的避免了因溫控開(kāi)關(guān)控制中出現(xiàn)的電能損耗，并起到了備用回路的作用。

2.2 總體方案

以崗位在用柴油發(fā)電機(jī)組3 k W預(yù)熱器為研究對(duì)象，確保實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的前提下，確定最經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)方案，每套控制系統(tǒng)可單獨(dú)運(yùn)行，并能實(shí)現(xiàn)一用一備的使用狀態(tài)，同時(shí)滿(mǎn)足石油庫(kù)的供電宜采用外接電源，當(dāng)采用外接電源有困難或不經(jīng)濟(jì)時(shí)，可采用自備電源及環(huán)境溫度下限-40℃、上限50℃要求，啟動(dòng)要求中常溫啟動(dòng)：非增壓柴油電站不低于5℃、增壓柴油電站不低于10℃；低溫啟動(dòng)：常溫啟動(dòng)非增壓柴油電站不低于5℃下經(jīng)3次啟動(dòng)應(yīng)能成功，增壓柴油電站不低于10℃下經(jīng)3次啟動(dòng)應(yīng)能成功；燃油消耗性符合節(jié)能要求，可靠性和維修性要求電站的平均故障間隔時(shí)間不短于500 h。

采用KSD301型溫控開(kāi)關(guān)控制預(yù)熱器工作狀況運(yùn)行時(shí)，依據(jù)溫控開(kāi)關(guān)對(duì)預(yù)熱器進(jìn)口防凍液溫度監(jiān)測(cè)，控制預(yù)熱器運(yùn)行，整體回路較為簡(jiǎn)單，所需原件較少，采用220 V電路，僅為開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)、溫控開(kāi)關(guān)、交流接觸器、預(yù)熱器。

并聯(lián)KG316T微電腦時(shí)控開(kāi)關(guān)控制回路，可實(shí)現(xiàn)在不同室外溫度狀況下進(jìn)行分時(shí)加熱和起到備用控制回路作用。整體回路較為簡(jiǎn)單，所需原件較少，采用220 V電路，僅為時(shí)控開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)、交流接觸器、預(yù)熱器[4]。

將預(yù)熱器控制回路改為時(shí)控開(kāi)關(guān)分時(shí)控制以節(jié)約電能消耗、減少設(shè)備運(yùn)行時(shí)間以保障設(shè)備完好、可減少因長(zhǎng)期循環(huán)造成冷卻液滲漏變質(zhì)等狀況的發(fā)生、可保證冷卻液處于合理溫度循環(huán)狀態(tài)，同時(shí)即保證柴油發(fā)電機(jī)組運(yùn)行啟動(dòng)的順利進(jìn)行又可因機(jī)組溫度控制加熱故障時(shí)防止冬季低溫?zé)o法啟動(dòng)的發(fā)生，柴油發(fā)電機(jī)組預(yù)熱系統(tǒng)改造示意圖見(jiàn)圖1。

圖1 柴油發(fā)電機(jī)組預(yù)熱系統(tǒng)改造示意圖

1）微電腦時(shí)控開(kāi)關(guān)控制運(yùn)行[5]。合K1電源開(kāi)關(guān)，通電指示燈H1點(diǎn)亮，合K2開(kāi)關(guān)，合K3開(kāi)關(guān)，預(yù)熱器主回路電源接通，時(shí)控器控制回路電源接通，接觸器線(xiàn)圈通電，主回路交流接觸器吸合，預(yù)熱器工作，運(yùn)行指示燈H2點(diǎn)亮；到達(dá)時(shí)控開(kāi)關(guān)設(shè)定時(shí)間斷路點(diǎn)時(shí)，SJ斷開(kāi)，線(xiàn)圈失電，交流接觸器斷開(kāi)，通電指示燈點(diǎn)亮運(yùn)行指示燈關(guān)閉，主回路斷開(kāi)，預(yù)熱器停止工作，微電腦時(shí)控開(kāi)關(guān)控制預(yù)熱器系統(tǒng)運(yùn)行示意圖見(jiàn)圖2。

2）溫控開(kāi)關(guān)控制運(yùn)行[6]。合K1電源開(kāi)關(guān)，通電指示燈H1點(diǎn)亮，合K2開(kāi)關(guān)，合K4開(kāi)關(guān)，預(yù)熱器主回路電源接通，溫控器控制回路電源接通，接觸器線(xiàn)圈通電，主回路交流接觸器吸合，預(yù)熱器工作，運(yùn)行指示燈H2點(diǎn)亮[7]；到達(dá)溫控開(kāi)關(guān)設(shè)定溫度斷路點(diǎn)時(shí)，RJ斷開(kāi)，線(xiàn)圈失電，交流接觸器斷開(kāi)，通電指示燈點(diǎn)亮運(yùn)行指示燈關(guān)閉，主回路斷開(kāi)，預(yù)熱器停止工作，溫控開(kāi)關(guān)控制預(yù)熱系統(tǒng)運(yùn)行示意圖見(jiàn)圖3。

圖2 微電腦時(shí)控開(kāi)關(guān)控制預(yù)熱器系統(tǒng)運(yùn)行示意圖

圖3 溫控開(kāi)關(guān)控制預(yù)熱系統(tǒng)運(yùn)行示意圖

3 改造后運(yùn)行效果分析

改造后的柴油發(fā)電機(jī)組預(yù)熱系統(tǒng)，有效的提高了柴油發(fā)電機(jī)組在野外低溫環(huán)境下的使用率、完好率，運(yùn)行穩(wěn)定維護(hù)方便，具有良好的節(jié)能效果，現(xiàn)場(chǎng)單臺(tái)預(yù)熱器功率為3 k W，改造后年節(jié)電量為29 295 k Wh，節(jié)約資金1.5萬(wàn)元，，油耗由原33 kg/h降至29 kg/h，節(jié)約柴油消耗400 kg，年總節(jié)約資金近2萬(wàn)元，按油田在用500臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組計(jì)算，年節(jié)約資金約為1 000萬(wàn)元，具有良好的推廣前景和達(dá)到較高節(jié)能降耗水平。

4 結(jié)論

1）隨著油田開(kāi)發(fā)的逐步深入，油氣資源的不斷遞減和開(kāi)發(fā)成本的增大，控制各項(xiàng)開(kāi)發(fā)成本和支出，節(jié)能降耗內(nèi)部挖潛精細(xì)管理將成為今后工作的重點(diǎn)，油田將針對(duì)目前廣泛使用的老舊設(shè)備通過(guò)技術(shù)改造進(jìn)行大量的節(jié)能減排工作。

2）柴油發(fā)電機(jī)組預(yù)熱器的改造，有效的降低了能源的消耗、減少了冷態(tài)啟動(dòng)產(chǎn)生的煙塵排放和提高了設(shè)備的綜合利用率，達(dá)到了節(jié)能減排和減少生態(tài)環(huán)境影響的目的，柴油發(fā)電機(jī)組預(yù)熱器的改造，具有良好的推廣前景和達(dá)到較高節(jié)能降耗水平。