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自動調(diào)控在線監(jiān)測技術(shù)在高壓注水泵站中的應(yīng)用

http://mamafrist.com 2015年09月19日        

河口采油廠埕東油田有三座大型注水泵站,主要設(shè)備為DF400-150 x 9/YK2000型高壓大功率離心泵,平均每天運行15臺泵,日均注水9萬m3。由于注水泵功率大,耗能高,年耗電費在4000萬元左右,故尋求合理的運行參數(shù),提高其整體運行效率,降低注水用電量,是油田節(jié)能降耗的一項重要工作。2001年5月13日,在兩站成功安裝MCS型集散調(diào)控在線監(jiān)測系統(tǒng)并投產(chǎn)運行,一年多來取得了較好效果。
        一、MCS集散調(diào)控系統(tǒng)的構(gòu)成
        MCS型集散調(diào)控在線監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)成框圖見圖1。

圖1  自動調(diào)控在線監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)成框圖

        自動調(diào)控在線監(jiān)測系統(tǒng)通過傳感器組(HIQ)采集注水泵站的溫度、壓力、液位等信號,經(jīng)數(shù)據(jù)總線傳輸給可編程控制器(PLC),由控制中心(PID)進行數(shù)據(jù)計算處理,然后分四路傳送到相應(yīng)的子系統(tǒng)(每個子系統(tǒng)又由一系列任務(wù)模塊組成),進行水泵運行狀態(tài)的實時監(jiān)測與保護;控制泵出口閥門,調(diào)節(jié)各臺泵的排量;對泵的實際參數(shù)值與期望值進行比較,自動對該泵進行調(diào)控。
        二、自動調(diào)控在線監(jiān)測系統(tǒng)功能
        1.運行參數(shù)自動調(diào)節(jié)??蓪Ρ玫墓β?、流量、干壓期望值進行設(shè)置并自動調(diào)節(jié),使其始終在高效區(qū)運轉(zhuǎn),提高單臺泵泵效。同時使用變頻器進行泵期望值的自動調(diào)節(jié),使注水系統(tǒng)各臺泵的相互影響降到最低,達到整個系統(tǒng)節(jié)能降耗的目的。
        2.運行參數(shù)自動監(jiān)視。泵壓、泵和電機的軸承溫度、冷卻水的溫度和壓力、大罐液位等主要參數(shù)可通過控制室的計算機集中顯示,對整個系統(tǒng)進行多畫面切換監(jiān)控,可監(jiān)測全站設(shè)備動態(tài),察看各臺泵的趨勢圖如泵效、揚程、功率、流量等,同時設(shè)有年度曲線,顯示各臺泵全年運行情況。
        3.運行參數(shù)自動記錄。
        4.自動報警保護??稍O(shè)置和修改PLC報警限值,如機泵潤滑油壓力高、低限值、停機極限值、電機電流高限報警值等,機泵數(shù)據(jù)達到停機極限值時自動保護停機,同時可察看所有報警時的信息,如時間、數(shù)據(jù)、報警值、應(yīng)答情況等。
        5.啟停機泵??稍诳刂剖疫M行操作,解決現(xiàn)場啟停機泵時參數(shù)觀測、調(diào)節(jié)不及時,噪聲污染大等問題。
        6.數(shù)據(jù)遠程傳輸與監(jiān)控。通過局域網(wǎng)對各注水泵運行情況進行在線監(jiān)測,直接與微機聯(lián)網(wǎng)輸出數(shù)據(jù),并可實現(xiàn)多機通信,實現(xiàn)設(shè)備管理的信息化。
        三、應(yīng)用效果
        1.注水泵站運行參數(shù)自動監(jiān)測調(diào)控
        自動調(diào)控在線監(jiān)測系統(tǒng)安裝運行以來,各站運行狀況良好。圖2所示為埕三注4號泵采用自動調(diào)控在線監(jiān)測系統(tǒng)前后的泵干壓差變化情況。

圖2  埕三注4號泵應(yīng)用前后泵干壓差對比曲線圖

        從圖中可以看出,在采用前,10個月內(nèi)泵干壓差范圍為0.54一0.71MPa,變化幅度為0.17MPa,平均值為0.617MPa。采用后,10個月內(nèi)泵干壓差范圍為0.31-0.47MPa,變化幅度為0.16MPa,平均值為0.39MPa。應(yīng)用自動調(diào)控系統(tǒng)后,泵干壓差10個月平均值由0.617MPa下降到0.39MPa,下降了36.85%,且波動趨于平緩。
       表1為埕三注4號泵應(yīng)用自動調(diào)控系統(tǒng)前后運行參數(shù)對比。從表中可以看出,采用自動調(diào)控系統(tǒng)后,①泵干壓差明顯下降,②泵的排量提高,③泵效提高,④能量單耗降低。
        其它注水泵應(yīng)用自動調(diào)控系統(tǒng)前后的運行參數(shù)變化情況與4號泵類似,這說明自動調(diào)控系統(tǒng)對注水泵的運行進行了有效調(diào)控。

    表1  埕三注4號泵主要運行參數(shù)對比表

  • 運行參數(shù)

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