1、管 道 能 耗 计量 分 析 及 节能 降 耗 研 究 陆海英 熊正 伟 上 海 石油 化 工股 份 有限 公 司统 计 中心 摘 要： 近年来, 伴随能源的大 量消耗, 油气管道运输领域逐渐侧重于节能经济运行, 自动化控制技术的全面进程为管道运营领域的节能经济运行奠定了良好的技术 基础, 国际长输油气管道的调度控制体系逐渐趋于集中调控。 管道运行集中调控, 能够从根本深化能耗的集中管理。 管道能耗参数自动搜集与计量技术的推广, 可 以为能耗管理铺平道路, 进而完善节能效果, 并优化能耗管理体系的有效性、 合 理性。 关键词 ： 管道能耗; 计量分析; 节能降耗; 研究; 作 者简 介： 陆海
2、英 (1976.8-) , 女, 大学本科, 工程师, 现就职于上海石油化 工股份有限公司统计中心, 研究方向为计量。 Measurement and Analysis of Pipeline Energy Consumption and Energy Saving Lu Haiying Xiong Zhengwei Shanghai petrochemical Ltd., statistical center; Abstract ： In recent years, with a large consumption of energy, oil and gas pipeline transp
3、ortation field gradually focus on energy saving economic operation, comprehensive process automation and control technology laid a good technical foundation for economical operation of pipeline operation field, international oil and gas pipeline scheduling control system gradually centralized regula
4、tion. Centralized regulation and control of pipeline operation can fundamentally deepen the centralized management of energy consumption. Pipeline energy consumption automatic collection and measurement technology can pave the way for energy management. Keyword ： Pipeline Energy Consumption; Quantit
5、ative Analysis; Energy Saving; Research; 1 长输油气管道参数 搜集系统整合工程概述 未予以管道集中调控时, 石油大多每建设一条管道就要配置一个调控中心, 各 调控中心都带有参数搜集系统。 不过因为调控中心所以则企业的参数搜集软件存 在差异, 同时在管理方面存在信息无法共享的问题, 因此在一定程度上遏制了 管道输送的协调性。 为了稳定且高效运营管道, 中国在2016 年开始了主、备调控中心的建设, 构建 整体的参数搜集系统监控体系, 以完善对所辖长输油气管道的集中调控。 2. 管道能耗管理 技 术设计 2.1. 能 耗管理 整体 技术 设计 设计模式即,
6、 把现场能耗参数搜集 至调控中心, 在此基础上构建调控中心能耗 参数统计及分析体系, 对搜集到的现场能耗参数予以分析。 按照油气管道现场运 行的现状, 对差异化能耗参数予以理论技术、定额计算以及参数搜集等统计措 施。而油气管道站场的能耗参数, 可利用参数搜集系统采集至油气调控中;辅助 能耗参数, 管道工程及维修环节的天然气放空量等, 已然利用管道生产管理机 制, 以参数填报的方法采集至油气调控中心。 若需建设整套的能耗管理机制, 那 么就要在调控中心构建能耗参数搜集及统计分析系统, 因此达到管道运行能效 参数搜集与分析。 2.2 现场 能耗计 量装 置 油气长输管道的基本耗能装置包括: (1)
7、 加热炉 (2) 压缩设备 (3) 输油装置 能耗参数包括: (1) 耗电量 (2) 压缩设备耗气 (3) 耗气量 (4) 加热炉油耗 (5) 输油装置耗电量。 依附于现场的实际情况, 需要适时加设计量装置及通信端, 先把计量参数搜集 至站控构架下, 在此基础上传输至调控中心。 2.3 能耗 统计分 析模 块 能耗统计分析模块通过系统硬件及软件两部分所组成, 如图1 所示。 能耗统计分 析模块的参数来源途径包括下述两方面: (1) 站场基本能耗装置的耗能参数, 经参数搜集系统搜集 至能耗统计分析系统 (2) 站场辅助能耗参数, 经管道生产管理系统及参数填报的方法搜集至能耗统 计分析系统。 所以
8、, 调控中心的能耗参数统计分析机制需要具有匹配于参数搜集系统与管道 生产管理系统的通信功能。 参数搜集系统要构建前置服务端口, 为能耗参数统计 分析系统与在线仿真等相关系统给出实时参数;管道生产管理系统要构建参数接 口, 进而为能耗参数统计分析系统给出有效的能耗参数依据。 图1 油气调控中心能耗参数统计分析系统配置示意 下载原图 3 管道能耗管理统计 分析软件的自主创新设计构架 开发具有较强操作性的油气管网能效分析与节能潜力分析体系。 依附于国前沿软 件的基本结构, 根据敏感性分析与能耗标准计算等数学模型, 予以逻辑开发及 数模整合, 构建能效分析数学模型。 通过能效分析举措, 对能耗成因、
9、耗能敏感 度数据等进行定性及定量的分析;通过评价, 可对区域内油气管道的能耗予以定 性及定量评价;通过节能潜力分析方法, 能够对油气管道的节能潜力进行深入挖 潜。依附于能效分析数学计算模型, 构建有效的能效分析程序。 通过仿真软件, 对相关油气管道的构架、 装置配置与操作要求, 建立可以达到耗 能计算需要的油气管道模型。 深化相关油气管道仿真模型, 同时构建油气管网能 耗计算仿真模型, 模型要能够精准的模拟管道在差异化运行环境下的能耗水平, 进而计算耗能量;对仿真软件予以再开发, 软件需要在计算工艺数值的基础上, 计算耗能, 可以客观的体现管网与管道的耗能状态, 同时可以把算出的耗能实 物量参
10、数上传至能效分析系统, 进而计算相关能耗指标, 以便予以深入的分析。 设计依附于油气管道能耗计算模型的油气管网能效分析软件, 能够对典型油气 管网耗能状态予以全面的分析及评估。 完善仿真平台和能效分析程 序, 构建能效 分析软件的核心体系;软件可以按照设定的目标数值自动仿真求解, 在此基础上 录入相关能耗指标及相关因素影响性, 以辅助分析能耗变化状态、 挖潜侧重点以 及测算节能潜力等工作。 自主开发的能耗统计分析软件需要有下述基本功能: (1) 报表统计 (2) 功能显示 (3) 查询 (4) 参数检索 (5) 能耗分析 (6) 评估 自主开发的能耗统计分析软件, 要匹配于国内管道运营及管理的
11、实际需要, 构 建管道调控业务所需要的报表、 能耗统计以及查询等相关功能模块。 伴随管道建 设的进程及管理能力的持续提升, 逐步开发 预测功能及扩展软件分析的管道能 耗统计分析软件。 4 总结 综上所述, 调控中心的能耗参数统计分析机制需要具有匹配于参数搜集系统与 管道生产管理系统的通信功能。 参数搜集系统要构建前置服务端口, 为能耗参数 统计分析系统与在线仿真等相关系统给出实时参数;管道生产管理系统要构建参 数接口, 进而为能耗参数统计分析系统给出有效的能耗参数依据。 节能降耗是深 化我国可持续发展的主要举措, 自动化、 通信与信息技术的运用可以完善管道的 集中调控, 让管道能耗的集中管理成
12、为可能, 更为合理有效的为能耗管理给出 技术支持, 从根本深化管道 能源管理能力, 推动管道行业能源管理工作。 同时我 们要予以管道能耗管理统计分析软件的自主创新设计, 开发具有较强操作性的 油气管网能效分析与节能潜力分析体系。通过仿真软件, 对相关油气管道的构 架、 装置配置与操作要求, 建立可以达到耗能计算需要的油气管道模型。 设计依 附于油气管道能耗计算模型的油气管网能效分析软件, 能够对典型油气管网耗 能状态予以全面的分析及评估。 参考文献 1 杜景水, 王健, 马 廷霞.兰成渝输油管道东峪沟沉管治理工程应力应变监测 技术应用及研究J. 黑龙江科技信息;2014, 8 2 何仁洋.我国
13、压力管 道的运行维护与检验技术研究A.2015 全国压力容器压 力管道技术发展与使用暨新技术新产品交流会论文集C.2015 3 周卫.城市燃气管网 安全评估系统的研发与应用A;中国土木工程学会城市 燃气 分会第九届理事会第一次会议论文集C.2013 4 王昭俊, 董立华, 姜永成, 方修睦, 赵加宁.热计量变流量供热系统室外管 网动态水力失调与控制J.哈尔滨工业大学学报.2012, 02 5 曹宝璋, 于志萍, 孙兰.直管压力平衡型波纹管膨胀节的平衡与工作原理简 述A.第九届全国膨胀节学术会议膨胀节实用技术精选集C.2014 6 宋鑫, 任成.抓好能 源计量管理促进油田节能降耗 胜利油田能源计量工 作的几点体会A.2013 年胜利油田“计量与节能 ”论坛论文集C.2013 7 于治源, 李现林, 宋鑫.胜利油田开展能耗定额计量考核工作的几点做法及 取得的效果A.2012 年胜利油田“计量与节能 ”论坛论文集C, 2012
