节能降耗分析例1

2油田注水系统存在的技术问题与解决措施

长期以来，油田注水系统的运行管理仍然主要依赖操作人员的摸索的经验进行判断，主观因素较大，虽然近些年来油田也在采用一些自动化的注水设备，但油田注水过程中自动化程度尚未成熟，准确度程度不高。所以，在油田注水工作环节中不可避免的存在多种遗留问题：（1）注水泵配备使用恒压恒流电机在启动时，因为启动电流过大，对电源形成瞬时冲击会引起电网的总体工作状况发生剧烈波动。受管网压力波动和其它多种因素的综合影响，在人工进行匹配注水的调节时，经常会发生超注或少注现象，主要原因是由注水流量和压力很难达到均衡引起。（2）由于储油层均质性不同，就会出现注水井注水压力差别较大，以一个注水压力系统满足油田多层系注水，就会不可避免地会造成单井阀门控制节流损失的增大。（3）有必要进行注水站选址、配水间设计优化和管网参数优化配置。由于处于不同开采时期油田注水量的浮动空间较大，为适应注水量需求的变化，需要进行频繁调整注水泵的运行状态。若注水泵输水压力波动变化时，操作工人不能及时发现而进行调节，就会造成超注水的情况发生，这样就会造成极大的水资源和电能的浪费，同时也会对油井的总体产油率产生影响。（4）注水泵采用节流调节的方式输出压力和流量控制方式不尽合理，这样会使得油层注入压力和地质配注量一直处于变化之中，使注水泵排出量与入注量不能有效进行匹配，注水时常在节流状态下运行，无法保证注水泵工作处于高效的工作区域，更谈不上在优化状况下运行了，这样势必会造成电能的极大浪费和损耗。（5）对注水的干线能力分布、注水站工作能力与注水井点配置状况进行适度规划调整。这里要清楚，注水站的注水潜力增加基本上是依赖老注水站的技术改造，其次才是新建注水站投用或技术改造。如果局部注水站出现超负荷运行，那么很有可能就是铺设的官网的管线路径过长，另外再加上管线使用年久，在管线上出现腐蚀、结垢现象，导致注水在管线阻力增加，进而能耗增大。优化的注水措施：在油田注水工程中，常用的技术是管网优化技术，其实就是指把个别区块中注水系统和水驱系统进行综合地调整和优化，在其调整和优化以后，可以根据工程实际的总水量需求来进行注水泵水量的试运行，这样能够将能耗降低，从而使注水效率提升。对于那些注水系统优化难度比较大，尤其是水质较差的注水管网，可以将其水质进行全面的改善，进行一定的管网整合，将注水站供水的有效半径进行缩短优化，减少因管线延程增加、阻力增大造成能量损耗，使油田注水系统的注水效率得到切实有效的增加。

3优化注水系统的现实意义

（1）优化注水系统从而达到降低能耗油田注水系统主要主要由配水间、注水站、井口装置及连接配水间、井口和注水站的管网组成。当前，注水系统能量损耗大体有以下几方面：一是电能驱动注水泵电机运转，在注水泵机械运转过程造成能量损耗；二是管网出现腐蚀或结垢，输水的阻力增大造成的能量损耗；三是配水过程中由于储油层均质性不同，造成的注水能量损失。这三部分大体构成了注水系统的整个能量损耗。其中，管网内耗和注水泵运转造成的能量损耗在整个油田注水系统中所占比例较大。因此开发油田注水系统的节能技术应该抓住这两方面主要矛盾，从主要矛盾入手，而在这两者比较中，注水泵的机械运转能耗损失是不可避免的，优化空间有限，在实际操作中，注水管网的能耗造成的能量损耗约占整个注水系统能量损失的20%～40%之间，提高注水管网运行效率在油田节能技术研究中显得极其重要。目前，我国油田注水系统管网效率明显偏低，而且管网的阻力损耗及各种控制阀件耗能偏大，因此具有很大的节能降耗潜力，应在此基础上有针对性地提出节能降耗的技术方案。（2）优化注水管理系统，提高注水运行效率、降低综合运行能耗为了对油井的注水系统的数据进行实时采集，可以建立一套数据库并模拟计算、对整个过程进行追踪评价，从而达到实时监控注水系统中各种设备的实时运行状态和耗能情况，对全网注水系统运行设备和运行参数进行综合的实时的分析，达到数字化管理程度。这样可以有效掌握注水细节运行参数和系统总体情况，并且能够及时准确地计算分析出注水系统各环节运行概况。对影响注水系统效率的各环节能量损耗进行节能潜力评估，对能耗超标的问题环节进行有针对性的改稿和优化调整，保证整个注水系统稳定的在高效区域内运行，只有这样才能达到节能降耗的生产目的。

4小结

综上所示，油田注水工艺是提高油田开采效率和开采水平，保持油藏能量的主要方法。在油田开采中，注重注水工艺研究及其管理是确保油田稳定生产、节能降耗的重要手段。毋庸置疑，油田工作者应该注重油田注水工艺的研发和技术引进，在大油田管理中，要从基础做好注水工作的各项管理，为油气田稳产增产、节能降耗多做贡献。

作者:鲁峰 单位:大庆油田有限责任公司第二采油厂第四作业区

参考文献

节能降耗分析例2

油田油气集输系统指油气生产过程中原油及天然气的收集、处理和输送。从油井到计量站、接转站，再到联合站，形成了相互联系、成龙配套的地面工程系统。油气在集输过程中的许多环节，有节能降耗的潜力可挖。本文通过对油气集输系统能耗影响因素及存在主要问题分析，提出了变频器节能降耗，利用单管循环流程优化节能，密闭集输流程改造降低油气损耗等措施，并分析了在生产中的应用效果。

1集输工艺概述

油气集输的主要作用是分别测得各单井的原油、天然气和采出水的产值后，汇集、处理成出矿原油、天然气、天然气凝液，经储存、计量后输送出去。油气集输生产环节大致分为6个方面，油气集输过程各个生产环节形成相应的单元工艺，根据各油田的地质特点、采油工艺、油气物性及自然条件等方面的不同，将油气各单元工艺合理组合，形成不同的油气集输工艺流程。各单元工艺组合原则是：油气密闭输送、密闭处理；操作平稳可靠，产品质量稳定；化学助剂相互配伍；尽量利用自然能量。油气集输工艺流程按油气输送的形式分为油气分输流程、油气混输流程；按油气集输系统的布站方式可分为一级半、二级和三级布站集输流程；按油井集输方式可分为单管加热（或不加热）流程、双管掺热水流程和三管热水伴随流程。油气集输系统分为集输、脱水、稳定和储运4个过程，根据目前集输生产的能耗统计分析，这4个过程中集输能耗约占集输总能耗的60%-80%，因此，降低集输过程能耗是集输系统节能的关键。

2油气集输系统能耗影响因素及存在主要问题分析

2.1集输系统效率低下。集输系统效率主要由电动机运行效率、泵运行效率和管网运行效率三部分组成。现有的机泵多为离心泵，离心泵存在着水力损失、容积损失和机械损失，不可能将所有的机械能都转换成有效功，降低了离心泵的效率。离心泵的工况和输油管网是否匹配，是影响集输系统效率重要因素。

2.2工艺流程不合理。减少油井至计量间散热损失，是集输过程节能的主要环节。降低集输管道热传媒温度值，可以减少热损失，管道热传媒温度与油井的输油温度有关。总热阻与管道直径、管道的埋深及保温有关。

2.3开式流程油气储存损耗大。原油在集输过程中开式流程，油气与空气直接接触，油气蒸发损耗严重，平均油气损耗0.8%左右。油气进入储油罐，又从储油罐放油，这个装卸过程中，储油罐不能充分密闭，存在油气蒸发损耗。油气在储存过程中，由于液位的变化，罐内气体容积的变化，油气向外排出的油气损耗叫大呼吸损耗。油品静止储存过程中，由于外界大气温度（或压力）变化而产生的油气蒸发损耗叫小呼吸损耗。这两部分统称呼吸损耗。

3油气集输系统节能降耗技措与实践

3.1应用变频调速器降低输油泵耗电

（1）交流电变频原理。变频调速系统由整流器、滤波系统和逆变器三部分组成。在其工作时，首先将三相交流电经桥式整流为直流电，脉动的直流电压经平滑滤波后，在位处理器的调控下，用逆变器将直流电在逆变为电压和频率可调的三相交流电源，输出到需要调速的电动机上。因电机的转速与电源频率成正比，通过变频器可以任意改变电源输出频率从而任意调节电机转速，实现平滑的无极调速。

（2）离心泵变频调速节能原理。离心泵变频调速是通过变频器的频率来控制输油泵电机的转速，从而达到改变泵的排量目的：变频器频率增大，电机转速增大，泵排量上升；变频器频率减小，电机转速降低，泵排量下降。在使用变频调速装置后，流量调节时泵出口阀门处于全开状态，使原来消耗在阀门上的泵管压差消除了，以降低输油泵电机运行电流，达到节能降耗的目的。

离心泵的相似定律：

Q/Q1=n/n1

N/N1=（n/n1）3

式中Q――泵的排量，m3；N――泵的功率，Kw；n――泵的转速。

在使用变频调速装置后，流量调节时泵出口阀门处于全开状态，使原来消耗在阀门上的泵管压差消除了，以降低输油泵电机运行电流，达到节能降耗的目的。

（3）外输油泵，通过更换安装变频控制柜，系统设置工频、变频切换功能。一旦变频出现出现故障，手动切换到工频档，在变频维修期间可以保证输油泵的运行，满足生产需要。使用变频后，电动机的工作电流，由70安降为40安年节电10.8万kwh，收到了明显的效果。

3.2改变泵的叶轮直径节能

在输油过程中，油量变化频繁，造成管压与泵压不匹配，出口阀门大量节流，浪费电能，通过切削叶轮或更换大小不同的叶轮，达到管压与泵压相匹配，降低能耗。叶轮直径（D）不宜切削过多，否则影响泵效。外径允许切削量与比转数Ns的关系如表所示。油田接转站主要在修泵更换叶轮时曾用过，效果良好。

3.3单管循环集输流程应用

节能降耗分析例3

中图分类号：TE357 文献标识码：A

稠油井是一种在我国广为分布的油井种类，现今对于稠油井的开采多采用的是注入高温蒸汽来增加稠油流动性的方式.对于稠油井的的注汽系统主要由注汽站和注汽管等两个主要的部分所组成，其中，注汽锅炉属于注汽站中的重要的设备，其是高温蒸汽的发生设备，做好油田注汽锅炉的节能降耗对于提高油田的经济效益有着极为重要的意义.本文将在分析油田注汽锅炉热损原因的基础上对如何降低油田注汽锅炉的热损进行分析阐述.

1.影响油田注汽锅炉热损因素分析

在油田注汽锅炉的工作过程中造成其热损较大的原因较为复杂，在油田注汽稠油开采的过程中，整个油田注汽锅炉的热循环如下：燃油（天然气）燃烧所产生的热量输入到油田注汽锅炉中其中一部分被利用用于实现对于水的加热而量一部分加热热量则随着热烟损失掉了，其中，在能耗中，燃烧不完全的天然气或是油渣等都会造成油田注汽锅炉的燃烧效率较低能耗升高。以天然气燃烧对于油田注汽锅炉进行加热为例，燃烧不完全所造成的损失可以忽略，散热损失则与油田注汽锅炉的结构合理性和油田注汽锅炉的保温材料有着密切的联系，通常来说，油田注汽锅炉由于散热所造成的损失占到整个热能量的6%±2%的区间范围内，因此，对于使用天然气作为主要燃烧能源的油田注汽锅炉来说，做好油田注汽锅炉的能耗控制关键是要做好对于油田注汽锅炉燃烧加热过程中的排烟热能的损失的控制。通过研究表明，在烟气排放损失的过程中排烟量和排烟温度以其中两大主要影响因素，两者都与油田注汽锅炉的排烟热损失呈正比关系，因此，为做好对于油田注汽锅炉的能耗控制关键是要做好对于天然气燃烧排气量和排烟温度的控制。而在使用燃油作为油田注汽锅炉的燃烧热能时除了排烟热损失外，燃油的燃烧不完全也是影响油田注汽锅炉能耗的重要因素之一，因此对于燃油油田注汽锅炉需要做好对于排烟热能可燃烧效率的控制，以此来提高油田注汽锅炉的工作效率，降低能耗，提高企业的经济效益。

此外，在油田注汽锅炉的工作过程中，油田注汽锅炉和热力管线外壁由于热蒸汽的原因使得热力管线外壁的温度总是要高于周边空气的温度，从而使得一部分热能散热损失于空气中，油田注汽锅炉的散热损失与油田注汽锅炉散热的表面积、表面温度以及空气温度和油田注汽锅炉的保温层结构有着密切的联系，上述影响因素都与油田注汽锅炉的散热损失呈现出正比的关系。因此，为提高油田注汽锅炉的热利用率需要做好油田注汽锅炉的结构及保温层的设计。

2.降低油田注汽锅炉散热损失的相关措施

通过研究表明，造成油田注汽锅炉热损失较大的主要影响因素是：油田注汽锅炉的排烟损失和散热损失及油田注汽锅炉的燃烧热效率等几个方面。为提高油田注汽锅炉的工作效率降低油田注汽锅炉的热损失需要在油田注汽锅炉的排烟热损失中采取以下的措施加以控制：（1）做好对于油田注汽锅炉中的排烟温度的控制，油田注汽锅炉中的对流端入口如水温过高则会导致油田注汽锅炉的水热交换能力下降从而使得油田注汽锅炉的排烟温度升高造成油田注汽锅炉的散热损失率升高，因此，在油田注汽锅炉的运行过程中通过适当地降低油田注汽锅炉中的对流段入口水温是降低油田注汽锅炉散热损失的有效措施之一。此外，当使用天然气作为油田注汽锅炉的加热燃料时，一般来首，天然气是经过脱硫处理的，其内部是不含有酸性气体的，因此对于油田注汽锅炉中的对流入口处的水温可以控制在80℃～95℃之间，既可以在不影响油田注汽锅炉蒸汽效率的同时降低油田注汽锅炉的排烟温度。（2）在控制好油田注汽锅炉排烟温度的基础上还需要做好对于排烟总量的控制，油田注汽锅炉中的烟气总量与提供助燃的空气量有着密切的联系，当空气注入量具较多时，多余的空气并未参与到燃油或是天然气的燃烧过程中，而且在其排出的过程中还会携带着较多的燃烧热量以烟气的形式被排出浪费。为控制好油田注汽锅炉的排烟总量可以在确保油田注汽锅炉燃油或是天然气充分燃烧的基础上适当地降低空气过剩系数以减少排烟热损失。对于注入空气的量可以通过使用烟气含氧分析仪来进行测定，在确保天然气或是燃油完全燃烧的基础上控制好油田注汽锅炉的进风量，降低油田注汽锅炉的热损失。（3）做好对于油田注汽锅炉的酸洗降低油田注汽锅炉内的水垢对于热交换的影响，为清除油田注汽锅炉内的水垢可以通过采用化学清洗的方式来进行除垢，对于油田注汽锅炉内的除垢通常采用的是HCl、HF混合酸与Lan-826缓蚀剂的混合溶液来对油田注汽锅炉进行除垢作业，完成对于油田注汽锅炉内的除垢后将会使得油田注汽锅炉内的换热管的热交换效率更高，从而降低对于燃料等的而消耗。

3.做好对于油田注汽锅炉及输汽管道的保温

油田注汽锅炉热管线的散热损失也是影响油田注汽锅炉能耗的重要影响因素之一，提高油田注汽锅炉热管线的热工作效果关键是要做好对于管线的保温结构及保温材料的选取。硅酸铝陶瓷耐火纤维毯交错平铺结构技术是现今世界上热保温效果较高的一种技术，因此在油田注汽锅炉的工作过程中需要采用合理的油田注汽锅炉保温结构及保温材料。采用耐火纤维做内衬的保温技术在提高油田注汽锅炉保温效果的同时也能够使得油田注汽锅炉轻质化，采用耐火纤维做内衬的保温技术将能够使得油田注汽锅炉的容重更低、热容量更低以及其他一些性能都能够得到优化，从而使得其能够更好地适应油田注汽锅炉的自动化控制。使用纤维毯平铺的油田注汽锅炉保温结构将会使得油田注汽锅炉的结构性更好，散热损失也得到了较大的降低。在油田注汽锅炉的工作过程中燃烧所产生的温度在900℃时热量的传递将会变为以热辐射为主，辐射占据到整个热传递的近9成以上，当油田注汽锅炉的保温层在辐射热高温下内表面黑度大幅上升时将会导致油田注汽锅炉炉体内表面的吸收热量大幅增加，从而使得油田注汽锅炉的炉内温度受热更为均匀，减少了加热时间更好的节约能源。使用纤维内保温结构在锚固方式的选择上可以选用冷面焊接的锚固钉与耐热不锈钢拉筋与热面烟气避免接触，从而避免热桥的产生，以期取得较为良好的油田注汽锅炉保温效果。此外在油田注汽锅炉的锚固中热面的而锚固钉避免与油田注汽锅炉的外壁钢板直接接触，在紧固上使用陶瓷帽进行紧固以降低热桥产生的几率同时还能够提高锚固件锚固的可靠性，通过良好的锚固可以有效地降低因纤维毯的自重及高温下的收缩而使得锚固件部位出现直通缝所造成的油田注汽锅炉热损失。在油田注汽锅炉的保温结构的施工工程中使用耐高温防腐不锈钢筋需要固定在油田注汽锅炉炉膛的内壁上，疏密度可以根据需要来进行相应的调整，以来来说其间距控制在400mm较为合适，在油田注汽锅炉保温结构的设置中需要使用耐高温耐腐蚀的陶瓷帽来进行最后一层的固定，增强其抗机械振动的能力。完成了对于锚固件的设定后在其上喷涂第一层高温黏结剂涂料，而后完成第一层耐高温耐腐蚀纤维毯的铺设，所使用的纤维毯在收热完成收缩定型后具有较强的抗热疲劳的性能。此外，对于油田注汽锅炉的热管线的保温应当加强对于注汽管线保温层的设置，对于长期使用的油田注汽锅炉注汽管线的保温层其会产生严重的老化从而使得保温效果极差，在保温改造过程中需要对油田注汽锅炉热管线按照以下步骤进行处理：除锈-喷涂底漆-安装涂料模块-涂覆勾缝等技术来对油田注汽锅炉的热管线进行处理。通过上述措施后对热力管线进行测定后发现油田注汽锅炉热力管线的表面温度降低了近4成左右，提高了油田注汽锅炉的注汽工作效率。

结语

节能降耗分析例4

现代科技的快速发展，加剧了能源的消耗。作为国民经济发展的基础、国家综合实力及社会稳定的重要体现，电力能源的供应对我国国民生产总值的提高、人们的日常生活都有着重要的影响。火力发电是我国电力能源生产供应的重要形式，其总发电量占全国电力生产的60%以上，煤炭能源的消耗占全国煤炭能源消耗52%以上。在全球能源危机不断加剧的环境下，我国提出了构建节约型社会、可持续发展的战略。通过加大风能、水利资源的利用减少煤炭消耗。但是，火力发电在一段时期内仍是我国电力能源供应的主要来源，因此加快电厂节能降耗工作是目前促进我国煤炭资源综合利用、降低消耗的关键。汽轮机组作为火电厂的重要机组，其节能降耗工作的开展能够有效促进电厂能耗的降低、促进电厂综合成本的降低。根据电厂汽轮机组节能降耗的需要及其重要性，现就某一电厂的汽轮机组节能降耗措施与方法进行了简要论述。

一、汽轮机组节能降耗原因及措施的具体分析

（一）分析汽轮机组能耗较高的原因

为了实现汽轮机组节能降耗目标，在汽轮机组降耗措施制定过程中应首先了解汽轮机组能耗较高的成因。现从某电厂某机组长时间运行的情况具体分析有以下因素：

1、在汽机本体方面：（1）高中压缸内、外缸、喷嘴室容易变形；（2）轴端汽封及隔板汽封漏气严重；（3）低压缸末级叶片出汽边水蚀严重；（4）汽阀压损大、调节阀的油动机提升力不足；（5）通流部分出现结垢等因素造成了高、中压缸的效率不高；（6）热力系统发生泄漏。如：高加危急疏水门泄漏严重以及一系列的阀门管道发生泄漏现象。

2、运行调整方面：（1）没有采取循环水优化运行方式、二次滤网维护不及时造成堵塞以及真空泵冷却水温度过高等因素造成凝汽器真空偏高；（2）启停过程中暖机时间过长或调整不当造成机组跳闸，频繁开停机；（3）运行调整不当造成参数与实际负荷不相对应；（4）没有采取新的运行技术。

（二）针对以上原因根据实际需求积极开展节能降耗技术改造

汽轮机组经过长时间运行后能耗必然大大增加，因此必须不断地更新改造才能有效降低能耗。但在技改工作中我们也应针对节能降耗需求以及机组安全性需求等进行技改技术的选择，并通过技改后的效果评价确定降耗数据，指导技改后汽轮机组的实际运行。例如某电厂300KW机组通过增容改造为330KW后汽轮机组能耗大大降低。汽轮机本体具体的技术改造如下：

1、通流部分采用300KW改造最先进的成熟技术：层流叶栅、薄出汽边·高负荷扭曲动叶·可控涡流型·平围带多齿汽封·分流叶栅·边界层抽吸·弯曲、弯扭静叶片·子午型线，光滑子午流道等。

2、高压缸采用10级，优化各级焓降，出汽角也非常理想，调节级后的压力升高；根茎提高到938mm，提高了根部的反动度；静叶采用SCH层流叶型，动叶采用HV型，适当减小静叶宽度提高相对叶高，自带冠结构。通流改造后缸效率达87%。

3、中压部分6级反动度为11%，同时叶型设计与高压缸相似。缸效率相对原D42提高了约2.03，达到了93%。

4、低压部分末级叶片高度由原来的851改为909mm，CCB结构，有效减少了排汽损失提高了机组效率。

5、汽封部分：（1）端汽封：高压后、中压后采用侧齿汽封；低压后采用侧齿（配前后各两圈接触汽封。（2）隔板及动叶顶部汽封均采用DAS汽封（除低压末三级叶顶采用蜂窝汽封）等汽封改造保证了汽封齿间隙，有效减少了级间漏气。

6、热力系统泄漏方面：（1）更换一系列泄漏阀门及管道；（2）将高加危急疏水通过疏水扩容器回收至凝汽器。

（三）优化机组运行方式，促进节能降耗目标的实现。

优化机组运行效率对汽轮机组节能降耗有着重要的促进作用。

针对以上原因采取的具体优化运行方式如下：

1、积极开展运行小指标竞赛活动，根据汽轮机组的负荷情况对机组的配套运行功率等进行分析，优化各配套设备的实际运行参数，实现汽轮机组节能降耗目标。

2、循环水采用优化运行方式：一般实行两机两泵运行，当进出水温差超过12℃及时增加运行泵，低于12℃时及时停运；冬季当真空高于92.5kpa时，尽量减少循泵运行通过及时调整有效减少厂用电耗。

3、发现二次滤网进出水压差增大时（12.5kpa）时进行排污或反冲洗。4、保持真空泵水温在正常范围（5-35℃），如该厂机组在真空泵冷却器进出口加装冷却系统能有效维持水温在15℃，大大提高机组真空。

5、在机组启停机时汽泵利用辅汽作为汽源进行锅炉上水，大大减少了使用电泵造成的厂用电耗。

6、在机组启动时高加随机投入，增大了机组通流量，有效减少了暖机时间，以及减少温差提高了高加投入的安全性。

该厂汽轮机组通过以上有效的技术改造及采用相应的优化运行方式后单机能耗大大降低：发电煤耗由334.3g/kw.h降为293.4g/kw.h；热耗由8635.2kj/kw.h降为7948.3kj/kw.h.

（四）建立能耗监测系统，促进节能降耗工作的开展

能耗监测系统的应用不仅能够对电厂汽轮机组能耗的实施数据进行掌握，同时还能够通过能耗数据了解汽轮机组存在的故障隐患，预防设备故障的发生。利用计算机监测技术建立的能耗监测系统，还能够通过数据的实时记录为电厂节能降耗分析总结提供详实、准确的信息，为保障电厂技改科学性、促进电厂节能目标的实现奠定基础。

二、以预防性养护理论提高机组运行工况

汽轮机组的运行工况以及机组设备的完好性对机组能耗有着重要的影响。为了避免带病运行造成的能耗增加，现代电厂汽轮机组的维修养护中应加强预防性养护理论的运用。以预防性养护理论应用保障汽轮机组始终处于完好状态，促进节能降耗工作的开展。

三、结论

综上所述，电厂汽轮机组节能降耗工作是一项复杂的、系统的技术工程，电厂的运行管理、维修养护、技术改造以及综合技术水平都对节能降耗工作有着重要的影响。现代电厂汽轮机组节能降耗工作中应针对影响机组能耗的各因素进行分析，并积极引入现代节能技术及管理方式对机组进行技术改造与管理，以此满足我国节约型社会对电厂节能降耗的需求、满足电厂竞价上网对节能降耗的需求。

节能降耗分析例5

一、西北油田电力能源网架结构现状

西北油田分公司电网集发、输、变、配一体，电压等级采用110KV、35KV和10KV三个等级，22座厂站、30条输电线路、37台主变、119条配电线路及2583台配变。主网架中22座厂站，包括4座发电厂，5座110KV变电站，13座35KV变电站，9条110KV输电线路，21条35KV输电线路，配网线路有119条共3000多公里，最长输电线路约为35.5Km，最长配线线路约为90.004Km，实现了新疆中石化西北油田分公司各单位电力输送及分配功能。

基于西北油田电力能源网架结构现状，我单位作为西北油田电力管理单位，坚持突出价值引领，提出“全链条”油田电力能源节能降耗管理，希望通过这种管理模式实现节能降耗工作，从发电、输电、变电、配电环节逐步深入到用户用电环节，形成发、输、变、配全链条结构，挖掘每个生产环节的技能降耗潜力，使西北油田的电力能源得到最优的配置和利用。

二、西北油田电力能源消耗环节

1、发电环节：负荷大小完全由用电单位需求决定，用电单位用多少电供多少电，提高天然气利用率，平衡各机组出力是降低综合发电成本的主要手段。

2、输电环节：110KV、35KV输电线路、电网网架结构复杂，负载率低，变电站变压器负载率低，电网网架结构需优化，电力能源消耗大部分在输电变压器损耗、输电线路损耗。

3、配电环节：10KV配电网线路供电半径偏长、负荷分布比较分散、功率因数低、变压器数量多、负债率低、高耗能变压器仍运行，配网电力能源损耗在配电线路损耗、配电变压器损耗。

4、用电环节：用电单位用电负载主要为电机、电泵、电加热及办公用电，普遍存在设备功率因数低、负载率低等状况，用电环节电力能耗在效率低的高耗能老旧设备、未优化的冗余流程。

三、西北油田输电网主网损耗分析

以上表格主要对主网损耗计算主要对35KV及以上电压等级的输电线路、变压器进行了损耗分析计算，通过对输电线路线损率、负载率以及变压器负载率、变损率的分析计算发现：主网输电线路和变压器负载率偏低，变压器的变损率和线损率大于2%的也占有一定比例，对输电网主网损耗也产生了一定的影响。

四、西北油田电网配网损耗分析

配网损耗计算主要对10KV配电线路进行损耗分析，电网共有119条配线，2583台变压器。通過对配电线路综合线损率的分布情况，配电网的损耗进行定位分析，查找损耗异常原因。

1.配电网中存在14台S7、SL7等高耗能变压器，造成电网损耗增大。

2.负荷分布比较分散，供电半径偏长，最长配线为90.004km，导致电力在分配过程中损耗增大，无法经济运行。

3.配变负载率偏低，处于轻空载状态，铜铁损比例较小，配变运行较不经济，变损占总损耗比例大。

4.配线功率因数低，89%的配线功率因数低于0.8，不仅加大电网损耗，还会造成线路末端低电压现象。

五、西北油田电力能源用户耗电分布

通过以上表格显示虽然油气运销、电管中心和乙方单位合计用电量有所降低，但主要耗电单位的几个采油厂用电量仍处于增长趋势。采油一厂2017年用电量较2016年增加了2291.37kvh，采油二厂2017年用电量较2016年增加了6664.73，采油三厂2017年用电量较2016年增加了430.22kvh，雅克拉采气厂2017年用电量较2016年增加了308.52kvh。以上单位合计用电量从2016年到2017年增加8425.3kvh。

六、西北油田节能降耗措施

1.管理措施

（1）建立完善计量电力能源监控平台，实现用户设备分类分区用电监控，摸清设备实际耗能情况。

（2）电力供应部门建立合同能源管理机制，向用户提供运行维护、能源效率审计等综合性服务，并通过开展宣传活动来推广新节能技术产品，培养电力用户的用电方式。

（3）树立科学的调度观念，电力企业要制定全年的调度方案，科学规划全年的负荷分布，合理安排电机组负荷率的调停次数，不断优化改进电网的调度运行方式。

2.技术措施

（1）发电环节，开展以热定电、余热利用项目提高天然气综合利用率。

（2）输电环节，开展电力系统经济调度，调整运行方式，优化有功潮流无功潮流，降低发电成本。

（3）配电环节，提高功率因数减少线损，开展分布式无功补偿，线路优化，淘汰高耗能变压器，引入节能变压器降低变损。

（4）用电环节，提高设备功率因数，移动注水注气无功补偿，新技术设备引进及用户自我节能节电措施等。

七、节能降耗的经济效益

电力企业的经济效益同我国的宏观经济政策走向高度相关，因此必须把安全、环保、节能当作企业生产管理的重中之重。全链条的节能降耗主要是建设高效、低碳、节能的生产运行方式，从发电、输电、配电、用电四个环节降低电力能源消耗。再结合电力调度方式的改进，在完成节能降耗任务的同时，大大减少了企业能源消耗，节约了生产成本，提高发、输、配、用电效率，优化了产业产业结构，最终增加了企业的经济效益。

节能降耗分析例6

关键词：油田；节能降耗；技术；分析；油气资源开发

Key words： oilfield；energy saving；technology；analysis；oil and gas resources development

中图分类号：TE34 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）04-0117-02

0 引言

随着我国社会各个领域、各个行业的稳步、可持续健康发展，社会能源需求逐年及大幅增长，鉴于能源资源的稀缺性，为了有效提高能源资源的利用效率及实现节能目的，节能降耗技术开始走入人们的视野，并逐渐被人们所重视；作为社会生产、生活重要能源来源之一的油气资源开发与利用，同样面临着上述资源利用效率问题及节能降耗挑战。油气资源的开发、供应与利用过程本身就伴随着大量的能源资源消耗，因此也是进行节能降耗的重点。从油气资源开发过程角度提高能源的利用效率及节能降耗水平对促进节能降耗在社会各个领域及生产、生活中的实施具有重大而深远的意义。笔者结合工作实际，从油田油气资源开发与利用角度就采油系统、集输系统、热力系统和电力系统中的节能降耗技术应用问题进行深入探讨，以期对促进节能降耗技术在油田油气资源生产过程中科学合理应用有所帮助。

1 油田采油系统节能降耗技术及其应用分析

1.1 优化采油系统的设计

影响油田机械采油系统能源利用效率的因素较多，可谓地面、井下因素皆有，如油井产液量、有效扬程和电机输出功率等因素和参数；因此，应该同时考虑地面和井下因素，将机械采油系统作为一个整体，以节能降耗为主要目标，对相关影响因素及参数进行优化匹配设计，旨在提高整个机械采油系统的能源利用效率，进而提高其节能降耗水平。当前，就油田机械采油系统优化设计所涉及的节能降耗技术研究与应用，概括起来有多个研究方向和多种技术；如“双层综合模糊评价法”，即将最高效率作为设计目标，建立机械采油系统有杆泵抽汲参数优化模型，以此起到消耗同样能源而提高油气产量的效果；还如回归方程法，即通过对大量的机械采油系统效率数据的分析来获得一个或者多个方程模型，然后以效率为目标函数，将设计参数与实际生产进行对比分析，从而获得生产效率高的参数并普遍应用到生产过程中等多种采油系统优化设计方法。

1.2 大力推广节能抽油机

采油过程中抽油机是能源消耗大户，有必要大力推广与应用节能型抽油机。国外应用比较多的，如法国研制生产的长冲程液压驱动塔架长冲程抽油机，美国Rota flex公司研制生产的长冲程抽油机，都具有结构简单、不需外加配重、冲程长、冲次低、电机功率小等优点，能明显降低能源消耗。国内研制生产与应用比较多的，如：双驴头抽油机，其属于游梁式抽油机类，同样具有冲程长、冲次低、能源消耗低的优点；偏轮游梁抽油机，其为六连杆结构，也是一种节能型抽油机，与传统抽油机比较，节电率能达到30%；另外，弯游梁抽油机也是当前一种比较典型的节能型抽油机，其是在常规游梁抽油机基础上，通过对其形状、安装位置等的改进而兼备了常规游梁式抽油机和双驴头抽油机的优点，具有较好的节能效果。

2 油田集输系统节能降耗技术及其应用分析

2.1 高效保温隔热技术及其应用

在油气资源中高凝点、高含蜡原油以及稠油占有较大比重，其成功顺利开采离不开“热力技术”的支持，如果采用专门的热力技术势必会增加能源消耗，因此“保温隔热”就成为油田油气资源集过程中所使用的、重要的节能降耗手段之一。为了充分利用现有热能，对系统进行专门的保温隔热处理是非常必要的，主要目的是降低油气资源开采过程中热力能量损失。高效保温隔热技术被认为是降低热力系统能量损失、提高能源利用效率的重要技术方法之一；比如，美国克恩河油田广泛采用的高效隔热管技术、英国Troika油田采用的真空隔热油管技术，对于保持油液温度起到了积极作用，取得了较好的节能降耗效果。

2.2 常温集输处理技术及其应用

油田油气资源开发在进入中后期，即高含水阶段，如果仍采用传统集输工艺则会增加能源消耗，这一阶段的采出液其实更适用于常温集输而不需要进行专门掺水加热处理。如冀东油田、大庆油田在该阶段推广使用的常温密闭集输工艺，就取得了很好的节能降耗效果。但是，常温集输处理技术应用同样也受实际条件的限制，比如要考虑采出液的含水率、温度和剪切率等因素，以及对集油管路进行必要的保温处理等，从而保证常温集输处理技术的应用效果，进而达到节能降耗目的。

2.3 高效气液分离技术及其应用

气液分离是油田油气资源开发过程的重要环节，气液分离效果的优劣直接影响到油气资源后续的脱水效果；就油田油气资源开发过程中的气液分离技术，国内外及各大油田都在大力抓紧改进，并研制生产出了相应气液分离器，将其应用到油田油气资源气液分离环节中，大大简化了后续的采出液处理流程，起到了很好的节能降耗效果，其中尤以高效、紧凑型分离器为代表。如挪威石油公司研制的管式气液旋流分离器具有效率高、撬装化、可移动及小型化等特点，更适合于深海油气资源开发过程中的气液分离，其通过减小每个单管管径、加长管长，以及增加涡流设备等，大大提高了油气资源的气液分离效率。

3 油田热力系统节能降耗技术及其应用分析

3.1 加热炉节能技术及其应用

加热炉是油田油气资源开采过程中广泛使用的加热设备，加热炉效率高低直接影响到油田的节能降耗效果。鉴于影响加热炉效率的因素众多，需要考虑从主要影响因素角度来对加热炉进行改进设计，如燃烧器、空气系数、炉体散热等都是影响加热炉能源利用效率的重要因素；因此，可以考虑进一步改进加热炉燃烧器设计、采用节能型高效燃烧器，以及优化空气系数、配套辐射定向吸热和余热回收技术等，以此来提高加热炉系统的能源和热能利用效率。目前，国内采用的高效加热炉主要有真空加热炉、相变加热炉和热媒炉等几种；其中冀东油田使用的相变加热炉和真空加热炉；实践证明，经过改进的高效加热炉不但运行稳定、安全可靠，最重要的是节能效果好，能源燃烧及热能利用率达到90%以上。

3.2 热电联产技术及其应用

热电联产技术，由于具有较好的环保性和经济性特点，被越来越多的人们认可和应用。对于热电联产技术，国外甚至已经通过立法来促进其发展和应用，同时也进一步促进了热电联产技术的发展和在更大范围内的应用；热电联产技术成为油田油气资源开采过程中用于提高能源利用效率、实现节能降耗目标的主要与有效方式。与热电分产相比较，热电联产技术的节能降耗效果不言而喻，其在国内外油田油气资源开采中应用的效果同样也获得了人们的认可，特别是在热采稠油中的应用。如美国Midway-Sunset稠油油田、克恩河油田应用的热电联产装置，实验与实践均证明，热电联产技术的应用给企业带来了较好的经济效应和节能效果。

4 油田电力系统节能降耗技术及其应用分析

4.1 无功补偿技术及其应用

就无功补偿技术而言，其在国内油田电力系统中的应用配置相对较少，且多存在配置不合理问题；因此，有必要对油田电力系统中的无功补偿技术应用进行全面的优化。我国胜利油田孤东油区率先改进与采用了智能无功补偿装置，实践证明新型智能无功补偿装置，不仅能够有效提高电力系统的运行稳定性，最重要的是能够大幅降低能量损耗，无功补偿与节能降耗效果明显，同时一定程度上实现了油田电力系统的智能化运行；还有中原油田在油田抽油机井上应用了无功就地补偿技术，成功实现平均线损率下降，其中降低率达60%，实现了节能降耗目的。随着无功补偿技术持续改进，已经基本实现动态无功补偿、连续性补偿，其节能降耗效果更好。

4.2 变频技术及其应用

伴随变频技术的发展，特别是调速变频技术，其在油田抽油机、螺杆泵和输油泵等设备中获得了成功应用，实现了降低设备电力损耗的目标。如华北油田采油厂在抽油机井上应用了变频技术后，节电率达22%，节能效果明显；胜利油田孤东采油厂的潜油电泵在使用了变频技术后，系统能源利用率提高了11%，不便节约了能源，也提高了油田的经济效益。虽然当前变频技术所使用的变频器还多是通用变频器，相对适应性、可靠性要差一些，一定程度上影响了变频技术在油田电力系统改造中的应用，但是我们仍然能够看到变频技术应用在油田电力系统中所起到的节能效果；毋庸置疑，变频技术应用将成为油田电力系统节能降耗研究的一个重要方向。

5 其他节能降耗技术及其在油田的应用分析

可用于油田实现节能降耗目标的技术众多，除了上述针对油田采油系统、集输系统、热力系统和电力系统的节能降耗技术外，仍然有很多的节能降耗技术可以用于油田实现节能降耗目标。如直驱螺杆泵技术，其通过永磁电机对螺杆泵直接驱动，以此来减少机械和皮带减速器的应用，达到降低抽油系统能源消耗的目的；如油田数字化技术，也是实现油田智能管理的最佳途径，其关键技术之一地理信息系统的应用可以很好实现油田系统内各类资源的共享，促进油田经济效益和整体能源利用率的提高；还如太阳能技术，国内外越来越多的油田开始重视太阳能的利用，如辽河油田在原油集输系统中就使用太阳能来对原油进行加热，太阳能技术在油田节能降耗中的应用更多的还处于起步探索阶段，但无疑有着广阔的应用前景。

参考文献：

[1]白鑫.萨北油田节能电动机应用效果评价[J].石油石化节能，2016（10）.

[2]秦拥.节能降耗新技术在油田的应用研讨[J].石化技术，2016（09）.

节能降耗分析例7

1 我国城市污水处理厂能耗及分布

城市污水处理是高能耗行业，其能耗主要包括电能、药耗和燃料等多个方面，其中电耗约占总能耗的60%～90%，电耗也成为了污水处理厂运行成本的主要组成部分。2011 年，我国城镇污水处理厂用电量约为100 ×108kW・h， 约占全国社会总用电量的0.2%。污水处理厂电能主要消耗在污水污泥的提升、生物处理的供氧、推动混合、污泥的处理处置、附属建筑用电和厂区照明等方面。其中曝气能耗最大，约占到整个污水处理厂能耗的一半左右，此外，污泥处理环节能耗也不容忽视，我国污水处理厂在该环节的能耗约为3%～5%左右，与日本、美国等发达国家20%～30%相比有很大差距，这也反映出我国的污泥处理工艺和设备还有待进一步完善。城市污水处理厂处理单元能耗分布情况见表1。

表1 污水处理厂处理单元能耗分布

2 城市污水处理厂节能降耗途径分析

从以上分析可以看出，我国城市污水处理厂的能耗分布主要在污水提升、处理以及污泥处理等单元，包括设备的电能消耗、污水处理和药剂消耗等，因此，我国城市污水处理厂节能的途径选择应该是在曝气和泵领域、污泥处理以及日常运行的节能设计优化等等。

2.1 污水提升泵站节能途径

污水提升泵在整个污水处理中是主要的耗能设备之一，因此，具有优化提升泵站设计能够产生较大的节能效果。目前国内城市污水处理厂泵的能量高消耗主要由于电机效率不高、设计的运行能力超过了实际水量所需的能量、水量波动以及运行控制不良等原因所致。提升泵的优化节能主要途径有改工频泵为部分变频泵作为调速泵；所有提升泵都是变频泵，如绍兴污水处理厂通过提升水泵变频技术改造，节能达到12%；多级动态液位控制策略技术。在实际运行过程中通过转速加台数控制法，实现定速泵平均流量运行；当水流出现较大波动时应该适时增减运转台数，调速泵变速运转来适应水流量的变化；定期对水泵进行维护，以减少摩擦降低电耗。水泵的节能降耗最关键的是要提升泵的运行效率，在采用上述方法之外在泵设备上下功夫外，还需要加强日常的管理和高程布置等，结合污水处理厂的实际运行情况不断的总结最佳运行条件，以实现效率的最大化。

2.2 曝气设施节能途径

曝气机是污水处理厂耗能最多的设备之一，降低污水处理厂的能耗关键是要做好曝气机的节能。在污水处理曝气环节的操作主要有风机、空气扩散、控制以及动力等方面，现实中造成曝气过高能耗的原因主要有设备容量过大、操作效率低等等，因此，可以通过优化曝气系统和智能控制来实现曝气机的节能降耗：考虑曝气机动力效率、氧利用率、堵塞故障以及工程造价等因素来合理选择曝气装置；选择渐减式曝气布置，如第1～3 段分别按照35%、30%、25%进行布置；选择溶解氧自动控制系统来实现对溶解氧浓度的控制；选择变频器来改变交流电机的转速方式对风机流量进行控制，实现风机的节能。

2.3 污水处理节能途径

污水处理环节的能耗主要产生于污水预处理和生化处理，其中预处理阶段主要包括格栅、沉砂池，生化处理阶段的主要能耗单元是曝气系统（之前已作论述）。这里重点探讨污水预处理环节的能耗。首先是做好格栅的安装，虽然整个格栅本身在污水处理过程中的节能空间不大，但对后续其他设备的降耗起着重要作用，需要做好格栅的安装，一般会选择将格栅安装在污水处理厂的前段或者污水渠道、泵房集水井的进口处，以此来实现对较大漂浮物的截留，减少堵塞，保证污水设施的正常运转。曝气沉沙池由于曝气设备的使用而产生较高能耗，因此沉砂池的设计一般应选择平流式和旋流式。

2.4 污泥处理节能途径

污泥处理单元是产生能耗较大的部分，既要做好该部分的节能降耗，也需要探寻污泥资源的二次利用，因此污泥处理系统的节能主要着眼于污泥的处理和资源的回收阶段。首先是污泥处理方面，目前主要包括污泥的浓缩、稳定和脱水三个环节。其中，污泥浓缩应优先使用生物气浮技术来代替简单的重力气浮，以提升浓缩效率、降低能耗的效果；污泥的稳定主要有厌氧、好氧和堆肥处理，当然也有许多未经稳定处理就直接进入了脱水环节。一般厌氧消化后可以产生沼气来弥补稳定环节的能量。污泥脱水有机械脱水和自然脱水两种方式，目前大多选择的机械脱水，机械脱水的主要能耗是电耗，一般使用离心脱水的电耗较低，但对污泥的预处理效果要求高，还容易磨损，还需要在实践中探寻新的脱水工艺，提升节能降耗效果。此外，要做好污泥的回收再利用，污泥中大部分成分是挥发性有机物，在日本，60%污泥可以经由厌氧消化削减，每吨挥发性有机质可产生约680m3 的沼气，利用磷酸型燃料电池壳获得污水厂约50%的能源。污泥的回收途径一般有两种：利用污泥焚烧产生的热能、厌氧消化气的利用。

2.5 药剂消耗节能途径

药剂消耗虽然在整个污水处理厂中所产生的能耗比例不大，但在污泥消毒、调理和除磷等环节也存在一定的节能空间。首先是除磷方式的选择，一般会使用无需投加药剂、污泥产量又少的生物除磷技术，但这项技术工艺较为复杂，需要在实践中不断的加以完善。如果选择化学除磷，可以尝试使用高分子混凝剂除磷，能够有效降低药耗；污泥调理是为了进一步提升污泥的脱水性能，通常有选择化学调理和物理调理两种工艺；污泥的消毒可以推荐使用辐射技术，无需高温高压，是污泥消毒的新技术，有利于污水处理厂的节能降耗。生物消毒由于不需要投加药剂，也是目前国内大多数污水处理厂选择的污泥消毒方式，这一工艺需要进一步提升污泥的脱水性能，以减少后续污泥脱水环节的能耗和药耗。

3 加强日常生产经营管理

污水厂的节能降耗渗透于日常的生产运营管理的方方面面，加强日常生产经营管理也是污水处理厂的节能降耗的重要举措。首先是加强教育培训，提升人员的节能意识，树立节能生产理念；其次是做好日常的生产经营成本分析，通过对城市污水处理厂各个处理环节的能耗分析，准确掌握不同单元的具体能耗，从而有针对性的提出控制能耗的重点环节；再次是建立节能降耗目标，把节能降耗目标设置于各个环节，对于完成预期目标的给予一定的奖励，从而激发大家开展节能降耗的积极性。

参考文献

节能降耗分析例8

中图分类号：TK26文献标识码： A 文章编号：

引言

发电厂一直都被认为是高能耗的企业，电厂能耗最高，但其节能的潜力空间也很大。要提高电厂整体效益，关键是要把节能降耗作为重点来抓。在发电这个当今竞争十分激烈的市场，谁能把节能降耗做到最好，谁就能在市场竞争中获得胜利。发电企业节能的主要手段是提高能源的转换效率，例如加强燃烧调整、调节汽轮机的最佳运转工况、减少能量的泄漏和损失、降低电厂的用电率、减小热损失等，其中，又以汽轮机运转调节和技术改造最为关键。本文将以火力发电厂的汽轮机设备作为研究对象，分析在汽轮机运转过程中可能存在的能量损失，并据此提出节能降耗措施，以达到节能减排的目的。

1、汽轮机节能降耗分析

火电厂的节能降耗措施很多，除了完善的管理措施之外，还应从技术层面进行节能降耗的研究分析。我电厂在管理方面一直处于优势，因此，要使我电厂节能降耗工作做到最好，笔者认为还应该从电厂燃煤系统的机组性能出发，聘请专家对机组运行进行评估，围绕我电厂机组运行过程中可控和不可控的原因，开展汽轮机运行的分析研究工作，以找出我电厂主要的耗能环节。事实上，通过评估我电厂机组运行参数和机组主要主辅设施的运行情况，了解机组运行人员实际操作过程的细节，笔者发现我电厂的汽轮机节能空间很大，于是针对其在运转过程中的节能降耗进行了优化控制和技术改造。

2、汽轮机运行节能降耗控制措施

根据我电厂的实际和汽轮机组的运转情况，要做好我厂的节能降耗工作，应该从以下几点做起：

2.1控制汽轮机给水的温度

锅炉燃料量的大小及燃烧的充分性影响到给水温度的变化，水温低，锅炉的用电量及单位煤耗量就会增加，导致排烟时所消耗的热损失变大，效率自然降低。因此，要控制好加煤的量和速度，机组在开启、停止过程中要严格控制水的温度，使其符合操作规程；加强高加运行维护，防止操作不当造成程序崩溃；定期清洗高压加热系统管道，清除管道内的沉淀物，提高供热效率，防止热能损失；定期检查管道的渗漏，防止热管泄漏，保证加热器的投入率。高温加热器的水位必须保持在正常水平运行，这是保证供热率的基本前提和主要设备安全运行的基础。在对机组进行大小检查维修时，要特别注意供热环节的漏点，检查水室密封性。通常情况下，如果水室的焊接密封性能不好，那么在汽轮机蒸汽加压过程中就很容易造成高压蒸汽泄漏，泄漏的热量跟冷水管之间的能量交换会造成热能损失，而损失的热量则可能造成汽轮机给水温度过低，从而延长机组启动的时间。

2.2凝结器保持在最佳真空状态

汽轮机凝结器是保证机组在最佳状态下运行的基础，而使凝结器保持在最佳真空状态能提高机组做功的能力，从而减少单位耗煤量，提高机组的经济效率，同时延长机组的运行寿命。因此，要从以下几方面做起：

（1）确保整个机组真空密封性能良好，每月至少进行2次真空严密性试验，在检修期间进行凝结器灌水找漏试验。

（2）进行射水泵运行检查维修，检查射水箱的水位是否达到正常水位，水温是否控制在标准规定的范围内，要尽量保证射水箱的水温不超过26℃。

（3）加强管线内循环水水质的监督，保证凝结器铜管之内无水垢。检修时如果发现水垢应及时清洗，以减少管内热水交换时消耗的热量，防止机组的工作效率降低。

（4）确保凝结水水位正常，以维持足够的冷却面积，保证机组安全、经济运行。

2.3汽轮机的启动、运转及停机

汽轮机的启动要根据电厂汽轮机的启动曲线选择合理的参数，我电厂的汽轮机冷态启动主汽压力为2.5～3.0MPa，主温度为270～300℃，其区间最高温度不超过400℃，凝结器真空-50～-40kPa。但根据实际运行过程来看，我厂机组每次运行启动前都要进行长时间的预热暖机，这一过程延长了并网的时间，增加了机组启动时的电厂用电量，提高了发电的成本。针对这种状况，经过分析我们找到了解决方法：主压力采用旁压先开的方法将压力维持在2.8MPa左右，然后手动开启真空破坏门使汽轮机的真空维持在-60～-50kPa左右。这样就能增加进入汽轮机的蒸汽量，加快暖机速度，从而有利于膨胀差值的控制，大大减短并网时间。

汽轮机的运行采用定、滑、定的方式进行，这样就能在较低负荷下良好地保持锅炉内的水循环和燃料的燃烧效率。而通过控制液耦水泵转速及在高负荷区域采用高压喷嘴调节，则能良好地保持机组的运行效率。启动采用定、滑、定模式能够满足负荷变化的不稳定状态，从而很好地控制机组的一次性调频需要，减少只有一个汽门调节的主汽压力损失，保证主汽温度和加热效率。当然，这个环节中最为重要的是要控制好凝结器的水温，如果持续冷却会造成热量损失，因此保证凝汽器水位正常才是关键。

汽轮机只有在检修时才停机，停机也要采用合理的参数，才能保证汽轮机各部分不会出现紧急停机状态。

2.4对可以改造的汽轮机进行技术改造

为了达到节能降耗的目标，可以对现有的汽轮机进行技术改造，这样就能在保证运行的前提下提高汽轮的运行效率，降低发电成本。总体来说，汽轮机节能改造可以先从凝汽器着手，因为制约现在电厂发电效率的一个重要方面就是汽轮机冷端系统设备运行的经济性和安全性，而这主要表现在汽轮机的凝汽器运行性能上。如果凝汽器本身性能已经严重影响到机组的安全运行，那么要达到节能降耗的目标是不可能的。

目前，我电厂汽轮机的凝汽器就已经对机组的安全运行产生了影响，所以必须进行技术改造。改造的技术标准主要有凝汽器真空、凝结水过冷、凝汽器端差，通过对这几项进行技术改造，我电厂机组运行的安全有了保证，停机维修和大修几率大大降低，停机时间大大减少，从而从财力、物力上达到了节能降耗的目标。

结语

对于电厂的节能降耗，可以在机组本身的控制方面采取改进措施，而本文的重点就是对机组的运行调节进行系统分析，从而找出相关因素，以期达到节能降耗的目标。但总体来说，电厂的节能降耗应该是多途径的，如果仅限于机组的运行控制，是肤浅局限的。如何真正做到电厂的节能降耗，关键在于我们平时的细心观察和对运行经验的认真总结，这样才能做到有的放矢。节能降耗是一个艰巨长远的目标，既要抓运行，也要抓管理，只要每一个电厂员工把关心节能降耗牢记在心中，并全身心地投入到电厂的节能降耗工作中去，那么发电的成本一定会大大降低，电厂一定会创造出更加可观的经济效益。

参考文献

［1］利用激光技术检测汽轮机效率［J］.黑龙江电力技术，1991（6）

［2］廖兆祥.钛在汽轮机叶片方面的应用［J］.汽轮机技术，1983（6）

［3］赵保卫，原俊斌，郑贵庆.某汽轮机效率低原因分析及处理［J］.电力学报，2005（3）

节能降耗分析例9

中图分类号：TK01+8 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2015）12-0295-01

引言

在面对着两大全球核心问题可持续发展及气候变化的同时，还有经济危机的冲击，势在必行的是世界能源战略的转型。是否能够通过优化结构及技术上的进步来满足能源和环境的双重约束是处在转型期的能源工业的主要课题。在一部分政策的作用下，我国火电装机的结构性发生了变化，到2007年年底，我国600MW级机组一共是232台，占火电总装机容量的20.53%，我国主力发电机组就是600MW级火电机组。研究和实施600MW机组的节能、降耗的措施，对提高机组的经济运行水平及综合竞争力起了很好的推动作用。

一、600MW火电机组供电煤耗和节能存在的潜力

1.供电煤耗的分析

目前，我国的火力发电节能降耗的工作有了很大的进展，我国的供电煤耗的平均值由2006年的366g/（kW・h）下降到2008年的349g/（kW・h），年均下降了7～10g/（kW・h）。但从实际情况来看，近几年来，我国火电装机的结构性调整是使供电煤耗下降的主要因素，而非降低单火电机组的煤耗。2006至2008年期间各主要容量等级机组供电煤耗并没有明显改善，其中2008年600MW亚临界机组的供电煤耗比2006年增加2g/（kW・h）。从2006年华电集团下的大型火电机组节能查评统计数据分析可知：查评装机总量为41013MW，平均节约煤耗为8.56g/（kW・h），其中600MW和以上火电机组已在火电装机容量所占比重已达33%，600MW机组平均节约煤耗的潜力是7.72g/（kW・h）， 从这个集团的统计数据中可以看出，节能降耗额定工作是非常有潜力的。

2.节能潜力的分析方法

从凝汽式机组来看，机组的经济性从供电煤耗中可以比较全面的反映出来， 所以选择供电煤耗作为机组经济性评价的标准。设计的水平高低、负荷、煤的质量、设备的健康和操作人员的操作水平等是影响供电煤耗的主要因素。直接影响机组供电煤耗指标的是汽轮机热耗、厂用电率、锅炉效率。本篇文章运用耗差分析的方法，对汽轮机及热力系统、锅炉燃烧及制粉系统、辅机系统这3个层面上来进行系统地分析及节能的诊断，以确定各种因素对机组供耗的影响。炉侧参数主要是用公式法来分析，主蒸汽及排汽参数是依据汽轮机厂家提供的热耗修正的曲线来进行分析，而对于影响热力系统的所有因素则根据等效热降法进行计算，效率的影响则采用小偏电煤差分析的方法。

二、600MW机组节能降耗优化的措施及实施

本篇文章主要是以华电集团包头发电有限公司研发的600MW亚临界2号机组、贵港发电有限公司研发600MW超临界1号机组作为案例，重点展开了汽封改造、流部分间隙调整、汽轮机滑压优化、通燃烧优化及顺序阀控制优化等优化措施的研究和实施。

1.案例机组的概况

华电集团包头发电有限公司2号机组的锅炉是600MW亚临界强制循环、紧身封闭、单炉膛、悬吊式、一次中间再热、四角切圆燃烧、平衡通风、固态排渣，型号是SG-2023/17.5-M913，设计煤种是神华无烟煤，锅炉设计的效率是92.72%。汽轮机是三缸四排汽、亚临界、冷凝式汽轮机、一次中间再热、单轴，型号为N600-16.67/538/537，它的热耗是7746kJ/（kW・h）。机组设计供电的煤耗是320 g/（kW・h），2006年机组实际的供电的煤耗是337g/（kW・h）。

贵港发电有限公司1号机组的锅炉是600MW超临界采用四角切圆燃烧方式、固态的排渣、一次中间再热、平衡通风、变压运行螺旋管圈直流炉、全钢悬吊结构Π型露天布置，锅炉设计效率是92%。汽轮机是亚临界、冷单轴、一次中间再热、凝式汽`轮机、四缸四排汽，型号是N600-24.2/566/565，设计热耗是7 745kJ/（kW・h）。机组设计的供电煤耗是286g/（kW・h），2006年机组的实际供电煤耗是356g/（kW・h）。

2.锅炉燃烧和制粉系统的全面优化

排烟温度、空气预热器漏风率、飞灰可燃物、炉膛出口烟气含氧量、炉底灰渣可燃物、锅炉保温等影响锅炉效率的因素。锅炉燃烧的调整要考虑锅炉的灰尘及炉渣的含碳量等因素来进行全面的优化。

包头发电有限公司2号机组煤质是比较稳定的，运行的效率也比较高，可以从进行调整锅炉的最佳氧量来进一步提高锅炉的效率。分别在600MW、480MW、360MW的负荷下来进行试验，保持其它的参数不发生变化，调整送风机挡板的开度，改变一、二次的风量及不同负荷状况下的锅炉氧量，确定氧量的变化对锅炉的蒸汽温度、燃烧效率和其它的运行参数的影响，能够得出锅炉的最佳氧量曲线。实验的结果表明，通过锅炉的氧量调整优化，能够降低供电煤耗大概1.5g/（kW・h）。

贵港发电有限公司这个煤种特性严重的偏离设计值，燃烧的劣化，再热蒸汽的温度偏低大概20～30℃，运行的经济性、安全性很差。在燃烧优化调整之前，常常因为锅炉的积灰比较严重而导致发生积灰灭火。该机组燃烧调整是性能优化的重中之重，技术难度相对比较大。通过在不断的探索及试验研究，实施了很多方面的优化措施，能够很好的完成优化调整工作，大大的提高了锅炉的效率，降低了煤耗。首先是锅炉的左右两侧烟气的温度偏差的调整。在调整试验前，右侧的主汽温度比左侧的高，需在右侧加入较多减温水。试验调整表明：锅炉分离燃尽风水平摆角为5°，左右偏差比较小，在实际运行当中可以弱反切SOFA或增加偏置风减以调整烟气的左右偏差。其次是再热蒸汽温度的调整。在450MW负荷下，燃烧器摆角以70%、80%、90%、100%摆动的时候对过热汽温与再热汽温的影响。当工况、煤种不发生变化的时候，调整燃烧器摆角，并对飞灰来取样进行分析。经过分析可以得出，飞灰可燃物随燃烧器摆角的增大而不断的增加，当燃烧器摆角从80%逐渐增加到90%的时候，飞灰可燃物就可以达到10.06%。所以最好把燃烧器摆角控制在80%以下运行，充分采用二次风量的匹配方法调整炉内的燃烧，以增强再热汽温。

3.汽轮机及热力系统的优化

系统外漏、主蒸汽、排汽参数、系统外漏、回热、再热蒸汽、汽封的间隙及内漏等是影响汽轮机热耗的重要因素。在2台案例机组上实施的具体措施包括：（1）主汽压力的优化试验，确定不同的负荷时它的最好的情况下的主汽压力;（2）使汽轮机的汽封安装的间隙维持在设计值，或者是用蜂窝汽封来实施汽封改造;（3）用汽轮机的顺序阀方式代替单阀运行的方式，因此降低节流的损失，使汽轮机的效率得到提高;（4）缩小汽轮机内蒸汽的泄漏，能够提升汽轮机运行的经济性，这种改造与通流部分的改造相比，成本非常低。

4.辅机的系统优化

节能优化在2台案例机组辅机系统方面实施的措施包括：（1）循环水泵的优化：以循环水泵的启停来实现冷端系统运行的优化，当启动循环水泵的耗功量小于汽轮机的做功增加量时，就会使动循环水泵启动;反之则停止循环水泵。（2）给水泵小汽轮机的轴封间隙进行调整，整理系统的泄露，降低高品位工质损失降低能耗，提高机组的运行效率。（3）改造高能耗辅机的变频：通过控制变频，降低设备的能耗，使厂用电率也降低。

三、结语

本篇文章全面地研究了600MW级火电机组的降耗、节能的对策，通过对选择的典型机组实施锅炉燃烧、汽轮机及热力系统、制粉系统、辅机系统的全面优化措施，收到了不错的节能、降耗的效果。其中包头发电有限公司2号机组的供电煤耗下降了很多，节能、降耗的对策实施了以后，贵港发电有限公司1号机组燃烧很稳定，供电煤耗也在不断的下降，节能效果是非常显著的。

参考文献

节能降耗分析例10

中图分类号：TK25 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）16-0009-01

我国是煤炭大国，其总量约为5.6万亿吨，占据世界总煤炭储量的11%左右。长期以来，我国的一次能源生产和消费中，煤炭的产量和消费量高达70%左右。虽然国家加大了新能源投资力度，也出台了一系列的法律法规保证新能源的使用，但是鉴于我国的能源结构组成和长较缓慢，资源不足仍是我们面临的问题。我国容量300MW机组火电厂设计普遍存在系统设计有缺陷，用电率高等问题。当前，在我国能源供应日趋紧张的态势下，无论是从国家节约资源的角度还是从电力企业降低自身发电成本的角度看，节能降耗是一项极其重要的工作。

1、锅炉方面

（1）锅炉应该加强燃烧调整，锅炉的完全燃烧除合理的燃烧调整外，应加强对风量的配比，合理的过剩空气，对燃烧过程至关重要，过量空气系数过大或过小都将造成锅炉效率降低。过量空气系数越大，排烟热损失也就越大。当过量空气系数太小时，部分煤粉颗粒不能与空气充分混合。（2）在正常运行中，在负荷增加过程应先将风量适当加大，然后增加燃料量。而在减负荷过程中，应先减燃料量而后减风量，使风量滞后于燃料量的调整。这样可保证燃料的完全燃烧，降低燃料的不完全导致的燃烧热损失。（3）在锅炉运行当中还应加强受热面吹灰。排烟热损失是锅炉各项损失中最大的一项，一般为4%-8%，锅炉机组的排烟温度越高，排烟热损失越大。排烟处的烟气容积越大，排烟热损失也越大。为了减少排烟损失，应经常保持锅炉各受热面的清洁，应按设计工况合理地进行吹灰次数的确定，并严格执行，以保证锅炉在最佳工况下运行，使锅炉效率提高，从而提高经济效益。（4）在火电厂里还有大的损失是工质损失，而且往往伴随能量的损失。补给水是一项重要的指标，节省补给水可降低工质损失，提高经济性，使机组安全可靠的运行，是节能降耗的重要方面。（5）对于节能降耗，节省厂用电率也是重要一方面。为降低厂用电率，可采取的措施有：1、对于循环水泵，当汽机低压缸排汽温度已降至40以下，高压内上缸壁温也降至规定以下，就可以停止运行。对于凝结水泵，在没有减温水需要的情况下，低压缸排汽温度降至规定值也应该及早停运。只有这样将设备在合理的工况及时停运，以降低厂用电的用量，降低发电成本、节能增效。2、根据情况调整凝结水泵运行方式。3、全厂厂房照明白天没必要亮的地方应采用光控等方式控制用电率。（6）降低排烟温度，确定飞灰、煤粉细度、氧量最佳匹配值。优化制粉系统调节，找出真正的经济细度点，找出最低氧量。加强空预器管理，调整间隙，减少漏风系数，利用停机时期进行对空预器清灰，保障运行。

2、在汽轮机组方面

（1）提高真空系统严密性，增强机组做功能力，减少燃料是提高经济性的重要方面，可以坚持每月一次真空严密性试验，加强真空泵运行检修维护，确保最佳运行状态运行。运行中要经常检查负压系统，发现漏泄应及时处理。（2）充分利用调停时间，定期清理循环泵入口滤网和凝汽器水室杂物等，检查凝汽器不锈钢管或铜管结垢情况并根据情况安排冲洗。摸索循环泵经济运行方式，确保最佳循环水量。检查循环泵效率，提高循环泵效率。（3）保持凝汽器水位正常，凝汽器水位在正常运行中一般保持凝汽器最下一排钢管或铜管以下。防止部分冷却管被淹没在凝结水中，将处于饱和状态的凝结水继续冷却，造成过冷致使机组冷源损失加大。（4）加强阀门内漏管理。简化疏放水系统，对排污等系统的疏水和汽轮机缸体的疏水阀门定期测温，以监视疏水阀的严密性，便于及时发现疏水系统的泄漏，及早采取措施消除缺陷。这是治理和防止热力系统泄漏的有效手段。同时要优化热力系统布置，简化疏水系统，最终达到方便疏水系统的维护，降低疏水系统的泄漏量的程度。例如选择可靠性强的高压阀门消除阀门内漏从而达到降低煤耗的目的。（5）优化系统，提高节能改造潜力。大修理时检查调整主气门和门杆装配间隙。？凝结水泵改变频调节，给水泵密封水扩大节流孔增加适应能力。减少入口蒸汽管道阻力，必要时加粗进汽管道，提高蒸汽参数。调整小机隔板汽封间隙到下限，减少漏汽损失。，确定水泵实际运行效率，以确定检修治理方向。和水泵效率，加强再循环阀门的定期检查以防内漏。

我国能源资源丰富，但人均占有量却仅为世界平均数的1/2，同时，一次能源的利用率较低。节能即可缓和能源供需矛盾，又是改善环境，提高经济效益的有力措施。我国新投产的300MW火电机组普遍存在能耗较高的问题，其中有些问题是带有普遍性的，如节水综合利用流程存在缺陷等问题，要针对不同的机组配置及系统设计认真研究后具体确定解决的措施，各电站情况不同，可采用的节能降耗方法也各异。而提高电厂经济效益，降低能耗是各个发电厂提高经济效益所要面对的主要问题，电力工业资源节约主要是提高能源转换效率，包括节煤、节油、节水、节电等，降低输送损耗。火电厂作为耗能大户，更应增强节能降低耗用。总结分析火电厂在运行过程中可采取的切实可行的节能降耗措施，进一步提高企业竞争力，增强企业的利润意识，是企业经营的最终目标。只有通过强化生产和经营管理，降低成本，使企业立于不败之地。因此我们必须进一步加强节能管理，加快节能技术改进，提高全员的节能意识，把节能工作推向新的高度。以300MW燃煤机组为研究对象，分析机组能耗损失的部位及原因，提出改造的方法，最终通过提高机组效率实现节能降耗的目的。 随着电力市场改革的不断深入，如何提高发电机组的经济性，降低机组供电煤耗，日益显得重要。因此从保证机组安全经济运行的角度出发，结合必要的技术措施，对影响机组经济性的因素及改善措施进行分析，对影响机组供电煤耗的主要因素及其影响程度进行分析，从而直观地反映出采取这些节能降耗措施的效果。

参考文献

[1] 蒋渝嘉.浅谈300MW燃煤机组节能降耗措施与方法[J].中国电业 2012.