柴油发电机组预热器改造的研制

2020-06-24魏作涛大庆油田储运销售分公司

石油石化节能 2020年6期

关键词：预热器温控接触器

魏作涛（大庆油田储运销售分公司）

1 现状

目前油田现场使用的柴油发电机组型号较多，功率大小不一，使用地点较为偏僻故障维修较为困难，用时较长，虽然解决了单电源供电的矛盾，但仍存在一些问题：

1）预热器整体更换价格较高、更换用时较长，厂家及规格型号功率具多样性，维修专业性强，现场人员不具备快速维修处理的能力，影响设备设施的安全生产运行。

2）部分柴油发电机组、预热器厂家经多年发展，已经进行转行和产品换代，无法提供原型号、尺寸、功率预热器，更换不同型号预热器时，柴油发电机组安装位置需进行改造。

3）由于油田进行招标采购，部分产品及配件已无法进入油田市场，配件无法正常采购。

因此，有必要研发一种经济性较强，配件使用较为广泛，进入油田物资招标范围的预热器控制系统来解决上述问题，进一步满足油田节能降耗的需求。

2 设计方案

2.1 总体功能

采用KSD301型温控开关控制预热器工作状况，当预热器进口防冻液温度低于10℃时，温控开关常闭点闭合，启动预热器运行；当预热器进口温度高于10℃时，温控器常闭触点打开，停运预热器运行，恒定预热器防冻液进口温度，保证柴油发电机组处于10℃以上温度，KSD301型温控开关可频繁动作，市场价格较低10元/个，生产生活中使用广泛，采购方便，使用寿命大于或等于100 000次以上，同时通过温控器金属外壳与预热器进口金属管件相连，能有效确保柴油发电机组冬季低温状态下能及时运行[1-3]。

采用KG316T微电脑时控开关控制预热器工作状况，通过设定不同的启停时间，控制预热器运行，夜晚运行和白天运行分时设定控制，KG316T型微电脑时控开关可频繁动作，市场价格较低为45元/个，生产生活中使用广泛，采购方便，使用寿命大于或等于100 000次以上，控时精准，计时误差0.1秒/d，16组时段定时，有效的避免了因温控开关控制中出现的电能损耗，并起到了备用回路的作用。

2.2 总体方案

以岗位在用柴油发电机组3 k W预热器为研究对象，确保实现节能降耗的前提下，确定最经济的设计方案，每套控制系统可单独运行，并能实现一用一备的使用状态，同时满足石油库的供电宜采用外接电源，当采用外接电源有困难或不经济时，可采用自备电源及环境温度下限-40℃、上限50℃要求，启动要求中常温启动：非增压柴油电站不低于5℃、增压柴油电站不低于10℃；低温启动：常温启动非增压柴油电站不低于5℃下经3次启动应能成功，增压柴油电站不低于10℃下经3次启动应能成功；燃油消耗性符合节能要求，可靠性和维修性要求电站的平均故障间隔时间不短于500 h。

采用KSD301型温控开关控制预热器工作状况运行时，依据温控开关对预热器进口防冻液温度监测，控制预热器运行，整体回路较为简单，所需原件较少，采用220 V电路，仅为开关、导线、温控开关、交流接触器、预热器。

并联KG316T微电脑时控开关控制回路，可实现在不同室外温度状况下进行分时加热和起到备用控制回路作用。整体回路较为简单，所需原件较少，采用220 V电路，仅为时控开关、导线、交流接触器、预热器[4]。

将预热器控制回路改为时控开关分时控制以节约电能消耗、减少设备运行时间以保障设备完好、可减少因长期循环造成冷却液渗漏变质等状况的发生、可保证冷却液处于合理温度循环状态，同时即保证柴油发电机组运行启动的顺利进行又可因机组温度控制加热故障时防止冬季低温无法启动的发生，柴油发电机组预热系统改造示意图见图1。

图1 柴油发电机组预热系统改造示意图

1）微电脑时控开关控制运行[5]。合K1电源开关，通电指示灯H1点亮，合K2开关，合K3开关，预热器主回路电源接通，时控器控制回路电源接通，接触器线圈通电，主回路交流接触器吸合，预热器工作，运行指示灯H2点亮；到达时控开关设定时间断路点时，SJ断开，线圈失电，交流接触器断开，通电指示灯点亮运行指示灯关闭，主回路断开，预热器停止工作，微电脑时控开关控制预热器系统运行示意图见图2。

2）温控开关控制运行[6]。合K1电源开关，通电指示灯H1点亮，合K2开关，合K4开关，预热器主回路电源接通，温控器控制回路电源接通，接触器线圈通电，主回路交流接触器吸合，预热器工作，运行指示灯H2点亮[7]；到达温控开关设定温度断路点时，RJ断开，线圈失电，交流接触器断开，通电指示灯点亮运行指示灯关闭，主回路断开，预热器停止工作，温控开关控制预热系统运行示意图见图3。

图2 微电脑时控开关控制预热器系统运行示意图

图3 温控开关控制预热系统运行示意图

3 改造后运行效果分析

改造后的柴油发电机组预热系统，有效的提高了柴油发电机组在野外低温环境下的使用率、完好率，运行稳定维护方便，具有良好的节能效果，现场单台预热器功率为3 k W，改造后年节电量为29 295 k Wh，节约资金1.5万元，，油耗由原33 kg/h降至29 kg/h，节约柴油消耗400 kg，年总节约资金近2万元，按油田在用500台柴油发电机组计算，年节约资金约为1 000万元，具有良好的推广前景和达到较高节能降耗水平。