沈—抚输油管线于1987年建成投产, 并于2003年改造完毕, 该管线起连沈阳首站, 末接抚顺石化公司, 总长64.42km, 全线共设两个输油站和一个计量站。其中首站有两台100万大卡加热炉两台, 中间站两台100万大卡和50万大卡加热炉一台。管线规格为Φ219×6 (219×7) , 材质L320, 运行温度首站进站温度62-63℃、出站温度为70—75℃。中间站进站温度62-63℃, 出站温度67-69℃。末站进站温度60-62℃。
沈—抚输油管线途经沈阳市于洪区、新城子区、东陵区和抚顺顺城区、新抚区, 最后经浑河北、南桁架、古城河、抚顺石油一厂液化气场区到达抚顺末站。
根据沈—抚输油管道的地理位置、地温变化情况及实际运行规律, 季节依次划分为冬季, 春秋季和夏季三个季节。
根据历年的地温资料并结合管道的实际运行情况, 经测算, 各站段的地温取值:沈阳首站—中间站站段管道周围地温冬季6.9℃、春秋14.2℃、夏季17.5℃, 中间站—抚顺末站站段管道周围地温冬季6.5℃、春秋14.1℃、夏季17.4℃。
原油密度d420=0.8384t/m3凝固点43℃, 初馏点110℃。各温度下的粘度:温度45、50、55、60、65、70、75、80、85、90℃对应粘度98.6、58.8、39.0、30.3、24.5、22.8、21.5、19.6、17.8、16.3m Pa。s。
(1) 管道原油在某温度下的比热容cy。根据输油管道设计公式:
(2) 总传热系数K。根据沈抚输油管道的实际运行和传热学热公式:
根据热油管道
首站和中间站进站温度为62℃时的月油电消耗量计算结果如下:单泵月耗油量:冬季145.4 (t) 、春秋季140.3 (t) 、夏季138.4 (t) , 两泵并联月耗油量冬季143.5 (t) 、春秋季142.8 (t) 、夏季135.5 (t) 。根据物理学交流电机功率计算公式:
在相同的运行方式下, 若想改变各站的进站温度, 其上站的出站温度也得进行相应的调整。在这种情况下, 输送介质的平均温度、管道的沿程摩阻将随之改变, 在完成输送计划的条件下, 即保持3000吨/天的输量下, 各站的油耗及电耗也将改变。
进站温度改变后, 对不同运行方式下的水力和热力进行了计算, 分别得出了各站不同进站温度下的进出站温度、进出站压力、沿程摩阻及不同平均温度下的原油粘度。由式 (7) 可计算出在不同进站温度下对应的日输量的沿程摩阻:
单泵运行进站温度变化后对应能耗的变化, 在进站温度的选取上考虑到管线停输不超过6小时, 冬季进站温度不低于60℃, 夏季不低于58℃。注以下能耗表均以月计, 原油输量按月输量90000吨计, 其中燃油为整条管线耗油量, 耗电量为每个站耗电量。
由于进站温度改变, 各站的油电消耗也都同时发生了变化, 为提高不同运行方式的可比性, 现将各运行方式下的能耗按原油价格及电价折算成单位能耗成本。由于沈抚输油管线所有加热炉均用管线原油做燃料油, 所以按当前原油油价在2949元/t计算, 电价0.65元/k W·h, 计算出不同温度下的单耗。
对于同一种输送方式, 随着进站温度的降低 (59℃以上) , 单位能耗成本逐步降低, 结合安全停输时间考虑确定春秋和夏季进站温度为59℃, 冬季进站温度为60℃。在相同进站温度下, 一般以单台运行方式经济。
根据不同季节的进站温度及输油管道中管道沿程温降公式:
综合上述分析结果, 可得出如下结论: (1) 对于相同输送方式, 进站温度越低 (59℃以上) , 单位输油能耗成本就越低。所以严格控制输油管线各站的进出站温度, 达到节约运行成本的目的。建议, 首站春秋和夏季进站温度59℃, 出站温度67℃;冬季进站温度60℃, 出站温度68℃。中间站春秋和夏季进站温度59℃, 出站温度65℃;冬季进站温度60℃, 出站温度67℃。 (2) 通过分析单位能耗成本, 可以确定经济的运行方式, 既沈阳首站与中间站均采用单泵运行, 其排量的大小通过变频调节。
摘要：沈—抚输油管线隶属于辽河油田油气集输公司的输油管线, 本文统计出该管线各项资料及多年以来的运行参数, 通过分析, 找到该线最佳运行参数组合, 达到节能降耗的目的。
关键词：输油管道,经济运行,分析
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