小型自循环冷却系统应用技术研究
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【摘要】大庆油田杏九原稳装置2台稳后油泵轴承箱原采用直流水冷却，冷却后即将冷却用水排掉，每天耗费新鲜水约30吨，此外，由于供水系统压力较大，每年浪费电能约20000kWh。针对装置耗水量大、无法有效回收利用，能耗较高的问题，应用了NCS微型自循环冷却技术，对降低装置运行费用，降低能耗具有重要意义。
天然气分公司部分生产装置采用直流水对设备进行冷却，冷却后无法有效回收利用，每天耗费大量的新鲜水；同时，由于供水系统的压力增加，设备耗电量增加。为了降低装置运行费用及降低装置能耗，有必要应用先进的NCS微型自循环冷却技术。为此，在杏九原稳装置进行了应用试验，取得了较好的节能节水效果。
1、微型自循环冷却装置
1.1工作原理
NCS微型自循环冷却装置的结构与工艺流程如图所示。
系统使用乙二醇水溶液做冷媒，以循环泵为动力，使冷却液在系统内循环，采用翅片式散热器做热交换器，轴流风机提供自然冷风，冷却液流经稳后油泵内水套对油进行冷却，采用PLC自动控制对系统运行进行操控，装配变频器，根据实际需要调整风量，达到供需平衡。
1.2设备特点
（1）依据北方气候条件，充分利用自然冷量，节约电能。
（2）采用闭路循环防止循环液蒸发，与传统开式冷却塔系统相比，可以节约大量水资源。
（3）采用PLC控制系统，设备自动化程度高，降低操作费用。
（4）采用乙二醇水溶液做冷却液，换热效率高且防冻。
（5）冷却液自身在设备中循环使用，没有污染，不会使管路及换热器腐蚀或结垢。
2、应用方案设计
2.1工艺流程
原工艺流程不变，新增设备与原水冷系统并联运行，停运原水冷系统，原水冷却系统仅作应急使用。
2.2方案设计与选型
根据大庆地区的气候特点，采用乙二醇循环液自然风冷却方式代替原直流水冷却方式，有效利用大庆地区自然冷量，全年停运直流式水冷却。根据现场实际情况，确定了NCS自循环冷却装置平面布置。根据循环液用量及所需制冷功率，为充分利用自然冷量，最终设计选用了型号为NCS-QL-F03的NCS自循环冷却装置。
3、应用效果分析
2013年装置检修期间完成NCS微型自循环冷却装置1台及配套的工艺管线和配电缆等的安装。11月16日开始试运，先后进行了流程调试、设备考核等过程，11月19日正式投入运行，并完成了项目的考核及试验工作。
3.1冷却效果考核
冬季投用NCS微型自循环冷却装置，即使不启动风机也可以满足技术要求，春秋两季风机低速运转，使进水温度控制在15℃以下，制冷效果也可以达标，夏季当室外温度达到20摄氏度以上需要风机全速运转，冷却效果才可以达标。
3.2能耗效果考核
投用NCS微型自循环冷却装置每年的耗电量约为23000kWh，原有系统运行一年耗电量约为40000kWh，每年大约可以节电17000kWh。
3.3节水效果考核
投用NCS微型自循环冷却装置每年的节水量为：
330天×32吨=10560吨/年
3.4运行状态考核
设备运行72小时过程中，对风机和泵进行了检测，未发现异常情况，对控制系统进行调试，各个参数变化符合设计逻辑，真实有效，安全防爆及报警系统状态良好。
4、结束语
该项目经过现场试验，取得了预期的效果，在冬季充分利用自然冷量，节约电能；采用闭路循环可以节约大量水资源。该项目具有节水、节电、节约空间等特点，在采用直流水和传统开式冷却塔系统的冷却装置中具有良好的推广前景。
作者简介
代勇，副高级工程师，1999年毕业于西南石油学院，现任大庆油田天然气分公司工程技术大队副大队长.