ZW-3/7 型电动压风机冷却水系统的节能改造

金 海 亮 杨 燕 杨 安 琪 杨 彩琴

（1.华北油田公司第一采油厂；2.华北油田公司第四采油厂）

ZW-3/7 型电动压风机冷却水系统的节能改造

金 海 亮1杨 燕2杨 安 琪1杨 彩琴1

（1.华北油田公司第一采油厂；2.华北油田公司第四采油厂）

目前在用的油田电动压风机的冷却水循环系统能耗较大，技术改进后加强了机泵的自动控制，改善了冷却水系统的经济运行，从而在保证安全生产、减轻员工劳动强度的同时，达到了节能减排的目的。电动压风机改造后利于环境保护，具有一定的社会效益和经济效益。

电动压风机 全自动控制 循环冷却 环保节能

华北油田公司第一采油厂已开发生产 30多年了，随着油田开发进入高含水期，开采成本日益增加，吨油成本大幅上升，能耗控制难度加大，在保证产量的同时，降低能源消耗、控制生产成本、节能减排成为油田生产的主线，节能降耗成了提高油田经济效益的一个重要途径。研究自动化以及节水技术，不仅节约能源，而且有利于环境保护，具有较好的经济及社会效益。

1 改造前电动压风机工作状况

目 前 ， 型 号 为 ZW-3/7 的 无 油 润 滑 空 气 压 缩 机是以三相异步电动机作为动力，带动空气压缩机工作的，简称为电动压风机。在生产运行中，根据生产需要间停运行，由操作员工手动操作，控制电动机的启、停。该方式不利于安全生产，操作员工的劳动强度较大。由于压风机和高效冷却器在运行时产生大量热量，需要三条清水管线排放清水进行冷却来保证压风机的正常运行。运行时，大量冷却用水外排，造成了水资源的浪费，增加了单位的生产成本。

改造前电动压风机冷却水排放系统见图1（图中蓝色线为气管线，黑色线为水管线）。

通过分析和多年的运行经验，改造前系统存在以 下 不 足 ： 型 号 为 ZW-3/7 的 无 油 润 滑 空 气 压 缩 机是以三相异步电动机作为动力，带动空气压缩机工作的，在生产运行中，根据生产需要间停运行，由操作员工手动操作，操作员工得根据储风罐的上下限 压 力 （上 限 0.8MPa、 下 限 0.35MPa） 控 制 电 动机的启、停，如不能及时启、停，就会造成压力过高安全阀泄压或压力过低整个输油系统的气动自动装置不能正常工作。由于采油一厂任二联合站压风机岗不设专人管理，由外输岗兼管，一人两岗，不利于安全生产且操作员工劳动强度大。在压风机运行中，压风机和第一高效冷却器、第二高效冷却器产生大量热量，需要压风机冷却水、第一高效冷却器冷却水、第二高效冷却器冷却水三条清水管线排放冷却水进行冷却来保证压风机的正常运行。压风机运行时，冷却水直接外排，没有循环利用，造成了水资源的浪费，增加了单位的生产成本。

图1 改造前冷却水排放系统图

2 技术改造方案

2.1电动压风机冷却水循环系统流程特点

我们自制了一具 10m3的储水罐，在储水罐的下部安装了一个阀门作为出水口，用管线连接到离心泵的泵入口，离心泵的泵出口由管线连接电动压风机的冷却水入口；同时用管线连接第一冷却器的冷却水入口和第二冷却器的冷却水入口。电动压风机的冷却水出口用管线连接到储水罐的上部，第一冷却器的冷却水出口由管线连接到储水罐的上部，第二冷却器的冷却水出口由管线连接到储水罐的上部。给储水罐加入水，开启阀门，启动离心泵，冷却水进入电动压风机；第一冷却器、第二冷却器，分别从电动压风机出水管线；第一冷却器出水管线、第二冷却器出水管线回流到储水罐，至此电动压风机冷却水循环系统改造完成。

2.2改造的关键点

离心泵、电动压风机按设计程序全自动控制，自制一具储水罐，离心泵、进水管线、出水管线按工艺要求正确连接。

3 改造项目的实施

3.1系统改造

改造后冷却水循环系统见图2。

图2 改造后冷却水循环系统图1—电动压风机；2—第一冷却器；3—第二冷却器；4—空气干燥塔 ，T-75；5— 过 滤 器；6— 储风 罐 ；7—储 水 罐 ，容 积 10m3；8—离 心 泵 ， 型 号 为 LZDB45-0.55；9— 第 一 电 接 点 压 力 表 ；10— 第 二电接点压力表。

3.2电动压风机冷却水循环系统的技术特征

1） 在 储 水罐 (7)的下 部 安装 了 一个 阀 门作 为 出水口，用管线连接到离心泵(8)的泵入口，离心泵(8)的泵出 口由 管线连接电动压 风机 (1)的 冷却水入口 ；再用管线连接第一冷却器(2)的冷却水入口和第二冷却器(3)的冷却水入口。电动压风机(1)的冷却水出口用管线连接到储水罐(7)的上部，第一冷却器(2)的冷却水出口由管线连接到储水罐(7)的上部，第二冷却器(3)的冷却水出口由管线连接 到储 水罐 (7)的 上部 。给储水罐(7)加入水，开启阀门，启动离心泵(8)，冷却水进入电动压风机(1)；第一冷却器(2)、第二冷却器(3)，分别从电动压风机(1)出水管线；第一冷却器(2)出水 管 线 、 第 二 冷 却 器 (3)出 水管 线 回 流 到 储 水罐。在离心泵(8)的泵出口管线上安装第二电接点压力表 (10)， 作 为循 环水压 力的取 样单 元；在 空气干燥塔 （4） 的 顶部安 装第一 电接点 压力表 (9)，作为压缩空气压力的取样单元。第一电接点压力表(9)和第二 电 接 点 压 力 表(10)由 信 号 线 连 接 中 间 继 电 器 。第一电接点压 力表 (9)和 第二电接点压力 表(10)将取得的压力信号转换为电信号，通过预先设置的上、下 限 压 力 （上 限 0.8MPa、 下 限 0.35MPa）， 实 现 中间继电器按设计程序控制运行。

2）电动压风机冷却水循环系统的全自动控制。

当 空气干 燥塔 (4)压力 下降到 设定 的下限 值时，启动中间继电器 K1，中间继电器吸合，启动离心泵(8)运 转 。 当 离 心 泵 (8)的 泵 出 口 压 力 达 到 0.14MPa时，启动 中间 继电 器 K2，启动 电动 压风 机(1)运转；当空气干燥塔压力上升到设定的电接点压力表上限时，启动中间继电器 K3，电动压风机停止运转。使电动压风机(1)和离心泵(8)按照工艺设定的控制要求启、停。

4 改造后的效果

4.1技术效果

1） 实现了电动压风机和离心泵的全自动按设计程序启停，实现了冷却水系统的循环运行，保证了安全生产。电动压风机日节水 90m3。实现了节能减排，有利于环境保护，具有一定的社会效益。

2） 在华北油田公司第一采油厂输油作业区任二联合站外输岗的两台电动压风机上安装实施，效果良好，经济效益明显，减轻了操作员工的劳动强度，提高了自动化水平。

4.2经济效益

1） 改造前电动压风机日排水 90m3。

2） 改造后 年节约清水 3.24×104m3，创直 接经济效益 10.69万元。

3） 杜绝了污水排放，有利于环境保护，具有一定的社会效益。

10.3969/j.issn.2095-1493.2013.003.019

2012-12-12）

金海亮，高级技师，2005年毕业于河北大学 （计算机信息管理专业），从 事设备管理与维修工作，E-mail：jhlycq888@sina. com，地址：河北省任丘市华北油田第一采油厂，062552。