660 MW机组给水泵汽轮机出力不足问题分析及解决

某660 MW机组高负荷工况下存在加负荷能力不足的问题,严重影响了机组的AGC性能。综合现场运行条件及影响因素进行分析发现,是由于给水泵小汽轮机流量计的节流作用会直接影响到蒸汽管道内流场特性,导致给水泵汽轮机进口压力低、出力不足,进而引发的该问题,并给出了用A+K平衡流量计替代现有流量计的问题解决方法。实验结果表明:相对于现有流量计的边缘节流方式,A+K平衡流量计的平衡节流方式可实现对蒸汽管道内的流场优化,有效减少蒸汽管路因测量而产生的压降,不仅可以提高机组高负荷工况下的加载能力,而且还具有良好的经济性。这对改善大功率调峰调频机组给水泵轮机出力性能具有重要的工程参考价值。

抽水蓄能发电机组转子自动化动平衡试验方法

针对抽水蓄能发电机组转子动平衡试验依赖人工经验反复进行试验,过程繁冗且周期较长的问题,提出一种抽水蓄能发电机组转子自动化动平衡试验方法。该方法主要包括转子动平衡数据处理算法、转子动平衡试验算法、转子动平衡影响系数计算算法,辅助技术人员实施配重。转子动平衡试验测试结果表明,该方法仅需两次配置,便实现了抽水蓄能发电机组转子动平衡参数的调整,相较于传统的人工调整方式,不仅减少了试验次数,还提高了试验效率。

Design of the Control System of Adaptive Balancing Device Based on PLC

Due to the well condition and the un-expected imbalance movement of the pumping unit in use, the energy consumes a lot. The existing balancing equipment cannot adjust and monitor the pumping units in real time. Therefore this paper introduces the new adaptive balancing equipment—fan-shaped adaptive balancing intelligent device, projects a design of such control system based on PLC, and determines the principle of the control system, the execution software and the design flow. Site commissioning effect on Daqing Oilfield shows this fan-shaped adaptive balancing intelligent device can effectively adjust and monitor the pumping unit in real time, the balance even adjusts from 0.787 to 0.901, and integrated energy saving rate is 14.2%. It is approved that this control device is professionally designed, with strong compatibility, and high reliability.

抽油机智能调平衡装置的研制

游梁式抽油机是油田目前主要采用的举升装置,游梁式抽油机井的耗电量占油田总用电量的40%。由于抽油机悬点在运动时,上下冲程中受到载荷不均匀,通常采用调平衡的方法来减小对抽油装置的影响,但普遍存在平衡效果差,能耗高的问题。针对油田游梁式抽油机调平衡过程中存在的问题,开展游梁式抽油机智能调平衡装置研究。在常规游梁式抽油机基础上,增加尾平衡梁,将原来的曲柄平衡方式改为曲柄与尾平衡梁的复合平衡方式,通过传感器监测抽油机平衡率,控制系统根据平衡率给出平衡调整信号,控制驱动机构带动尾平衡梁向平衡块移动,从而实现抽油机平衡自动调节功能。通过试验,抽油机电流平衡率为85%~100%,功率平衡率为50%以上,改造后可节约8%~10%的能耗。

游梁式抽油机尾部自平衡装置的研制与应用

游梁式抽油机在运转过程中,由于自身结构特点,受上、下冲程载荷变化影响,普遍存在不平衡现象,需要进行人工调整平衡。为解决游梁式抽油机人工调整平衡不及时、工作效率低、占产时间长、安全风险高、劳动强度大等问题,设计了由游标、减速箱、太阳能板、控制系统、旋转摆锤、地面控制器等组成的尾部自平衡装置,实时自动检测抽油机平衡状态,通过齿轮齿条传动实现摆锤角度和位移的变化,从而对抽油机平衡度进行自动调整,以保证抽油机处于最佳平衡状态。现场应用后,抽油机平衡区间得到时时优化、平衡率接近100%,日节电率可达14%,达到节能降耗的目的。

游梁式抽油机尾部随动平衡装置的应用与评价

常规游梁式抽油机受上、下冲程载荷变化的影响,存在平衡率调整困难的问题,因此开展其尾部游梁随动平衡装置现场试验。通过对平衡方式采取“局部改造”和“参数优化”为主的技术措施,增加游梁随动平衡装置,使电动机举升平衡重消耗的功率小于平衡重下降时释放能量产生的功率,机械效率明显提高。试验结果表明,游梁随动平衡装置节能效果显著,安全可靠,与普通游梁抽油机比较,平衡比和系统效率均得到较大提高。该装置解决了常规游梁式抽油机传动效率低,系统能耗高的问题,单井年节约电量0.58×10^(4)kWh,年创经济效益0.41万元,为抽油机井降低能耗提供了技术支撑。

抽油机平衡度自动采集装置在智能油田建设中的应用

抽油机平衡系统的性能、平衡效果的优劣将直接影响抽油机的节能效果、使用寿命和应用范围。通过对采油厂抽油机平衡度自动采集装置现场应用情况、综合效果评价等内容的阐述,证明了其在智能油田建设中的应用符合当前智能化油田、信息化油田、绿色油田高质量发展所需的技术要求,实现年节电1357.8×104 kWh,直接节能效益达846万元;同时实现了信息化优势资源的互补融合,提升了优化调整措施的及时性、针对性,以及油井生产工艺的自动化程度,改进了油气生产能源管控质量,降低了员工的劳动强度,具有良好的推广应用前景。

计及火电经济出力和最小技术出力的抽水蓄能合理规模预测

针对新型电力系统下论证抽水蓄能规模时,采用的多能互补平衡模型仅计及火电最小技术出力进行燃煤机组调峰所带来的深度调峰高昂的成本,忽略了燃煤机组与抽水蓄能机组协调运行的经济性问题,提出将火电经济出力系数与火电最小出力系数作为火电与抽水蓄能协调运行的判别指标,并将其纳入原多能互补平衡分析模型,从经济性角度,以总年费用最小为目标,预测抽水蓄能规模。以某电网为实例,阐述抽水蓄能规模的论证过程,可为类似电网电源发展规划和工程前期设计工作提供借鉴。

计及相位角度关系的抽油机曲柄轴转矩自适应控制

为了有效控制曲柄轴转矩波动,提出一种计及相位角度关系的抽油机曲柄轴转矩自适应控制方法。通过分析抽油机内部构造及其运动学原理,建立悬点荷载最小与装机功率能耗最小的目标函数,设置曲柄轴转矩控制相关参数约束条件,使偏心连杆运动处于平衡状态,完成自适应控制。实验结果表明,该控制方法能够有效控制曲柄轴转矩波动,降低抽油机工作能耗。

基于ADE7755及加速度传感器的便携式抽油机平衡度测试仪的设计

抽油机平衡度精准测量对于保障油田平稳高效运行具有重要意义,目前几种油田常规平衡度测量方法存在操作复杂、误差较大、设备不便携带等缺点。为此,论文研制了一种便携式平衡度测试仪,系统体积小、接线简单、方便携带,系统分为主机和从机两个模块,主机模块采用高性能微处理器作控制核心,使用单相电能计量策略实现抽油机三相驱动电机上下冲程消耗功率计量,从机模块通过加速度传感器检测抽油机光杆上下止点位置,主机与从机之间通过无线模块进行信号传输,避免有线传输影响油田生产运行安全,从而实现抽油机平衡度精准便捷测量。

游梁式抽油机分析方法

提出了一种新的游梁式抽油机的分析方法,对游梁式抽油机进行了运动和动力解析分析。根据抽油机各处在任一瞬时所受的主动力和虚加的惯性力在任一虚速度上所作的元功率之和等于零的原理,考虑惯性的影响,应用虚功率形式的动力学普遍方程,对游梁式抽油机各部件(包括平衡块等)对曲柄输出轴扭矩的贡献进行了分析,得到了曲柄输出轴扭矩的精确解析式。利用该解析式可以定量地分析游梁式抽油机各部件对曲柄输出轴扭矩的影响,准确地进行游梁式抽油机的平衡分析和设计计算。以摆杆型游梁式抽油机为例,给出了分析过程和具体算例。

游梁式抽油机的节能改造

介绍了异相游梁平衡抽油机的特点 ,并以CYJY12 - 4 .8- 73HB型抽油机为例 ,论述了游梁式抽油机节能改造的具体方法、改造前后参数的变化及经改造而成的异相游梁平衡抽油机的性能。游梁式抽油机改造后 ,在满足使用条件下 ,可节电 10 %以上 ,同时 ,还可以改善抽油机的工作状况和受力特性 ,提高抽油机的稳定性 ,延长使用寿命。

基于平均功率法的游梁式抽油机功率曲线法调平衡模型

利用功率曲线数据进行游梁式抽油机调平衡的方法,是对电流法、示功图扭矩法等调平衡方法的补充。随着功率测试的普及,该方法的研究越来越受到重视。分析上、下冲程中曲柄平衡块对曲柄轴做功的平均平衡功率与曲柄平衡块位置的关系,结合平均电动机输出功率变化量与曲柄平衡块对曲柄轴做功的平均平衡功率变化量的关系,依据上、下冲程中平均电动机输出功率相等的平衡准则,建立了曲柄平衡抽油机平均功率法平衡调整量计算模型。结合现场生产状况,对模型进行说明与应用拓展,进一步提高模型的实用性。实例计算结果表明,该模型达到上、下冲程平均电机输出功率相等的要求,同时整个冲程中的电机均方根功率由9.444 4 k W减小到8.423 7 k W,有利于抽油机节能运行。

抽油机曲柄平衡的调整计算及效果预测

分析了抽油机平衡调整的本质和最终目标 ,提出了抽油机新的平衡调整方法 ,即通过对电动机功率曲线进行傅立叶分析 ,确定平衡块重心位置的方法。分析了电动机均方根功率与功率曲线谐波分量的关系 ,给出了平衡调整后的电流、电功率、均方根功率的预测公式 ,编写了PMTS2 0抽油机系统效率分析软件。通过平衡调整前后测量对比 ,证明了新的平衡调整方法原理正确 ,误差较小。但这种平衡调整只对功率曲线的一阶正弦分量起作用 ,对一阶余弦分量不起作用。对负功率出现在光杆行程上下死点附近的井 。

一种新型平衡式游梁抽油机的仿真分析

介绍了一种新型平衡方式的游梁式抽油机的基本结构特点及平衡原理,论述了该种抽油机虚拟样机模型的建立和虚拟样机模型检验的基本方法。对虚拟样机模型建立中约束条件的施加原理进行了理论分析, 并用虚拟样机软件对其进行了动力学性能分析,给出了主要部件铰接点的受力曲线和曲柄扭矩曲线。分析结果表明,这种抽油机的主要部件铰接点受力状况比原有抽油机有明显的改善,消除了改装前模型中存在的反作用力,曲柄平衡扭矩曲线变化规律未发生改变。但是,这种抽油机的负扭矩明显减小,说明其平衡性能所有改善,有较好的节能效果。

血透机超滤原理分析

介绍血透机的主要功能及超滤的基本概念,以金宝血透机超滤单元和贝朗血透机平衡腔及超滤泵系统的工作原理分析血透机超滤脱水的实现方法。

复合平衡游梁式抽油机的节能效果分析

应用波动方程描述抽油杆柱的振动 ,考虑地面传动机构的传动效率对复合平衡游梁式抽油机各节点功率的影响 ,建立了地面各单元分效率与电动机实耗功率的计算机仿真方法 .仿真计算结果表明 ,与单独的曲柄平衡游梁式抽油机相比 ,在满足平衡条件的前提下 ,由于四杆机构的平均运行效率随游梁平衡重质量的增加而增大 ,其节电率也随游梁平衡重质量的增加而增加 ,故复合平衡游梁式抽油机具有一定的节电效果 .由于复合平衡游梁式抽油机不能明显减小曲柄轴转矩波动 。

改进抽油机井“功率平衡”测试实现节能降耗

目前在抽油机井管理中普遍采用的平衡标准是"电流平衡",并认定电流平衡度在80%～120%之间时抽油机即为平衡。而真正判断抽油机平衡的标准是"功率平衡",即抽油机运行过程中,下冲程内电机平均功率与上冲程内电机平均功率相等。抽油机功率平衡既能实现节能目的,又能保证抽油机安全运行。从2008年7月开始率先在胜利油田进行抽油机功率平衡技术的试验及推广,2008年共调整抽油机功率平衡118井次,平均单日节电21.4kW.h,平均节电率9.90%,取得了良好的节能效果。

一种常规游梁式抽油机的“下偏杠铃”改造方法

下偏杠铃角度的不可调节和复合平衡力矩与悬点载荷力矩难以完全匹配,影响了下偏杠铃复合平衡抽油机平衡效果.分析常规游梁式抽油机的载荷特性,得出悬点载荷的峰值出现的位置与井况参数的关系,提出一种下偏杠铃抽油机改造方法,依据油井抽汲参数调节下偏杠铃的角度,使其最大力臂与悬点最大载荷对应,提高抽油机的平衡效果.测试结果表明,该改造方案节能效果接近15%,若合理配置装机功率,提高其功率因数,综合节电率将超过20%,具有良好的应用前景.

基于结构优化和复合平衡的常规游梁抽油机节能改造

对油田常规游梁抽油机进行节能改造,在保证原机最大抽汲参数不变的情况下,从降低改造成本出发,保持原机曲柄装置、连杆及基杆的结构尺寸不变,优化游梁后臂的长度、初始角及极位夹角,并采用复合平衡方式.现场应用表明,改造后抽油机的运动特性和动力特性得到改善,能耗降低,平均节电率在15%以上.整机运转平稳,工作可靠.