原油管道运行方案模拟与能耗核算

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1、第45卷第2期当代化工Vo1．45．N0．22016年2月ContemporaryChemicalIndustryFebruary，2016原油管道运行方案模拟与能耗核算陈海宏(中国石油大学(北京)，北京昌平102249)摘要：在分析原油管道的运行特性的基础上，分别建立了站间管段流动和站内流动的稳态模拟计算模型，并将所建立的模型编写成计算机程序。在完成管道建模的前提下，将实际运行方案输入所编写的计算机程序，进行水力、热力模拟，检验并校准管道运行方案模拟与能耗计算的模型。关键词：原油管道；能耗核算；稳态模拟；模型校核中图分类号：TE832文献标识

2、码：A文章编号：1671—0460(2016)02—031t-03OperationSimulationandEnergyConsumptionCalculatiOn0fCrudeOilPipelineCHENHai—hong(ChinaUniversityofPetroleum，Beijing102249，China)Abstract：Onthebasisofanalyzingtheoperationperformanceofcrudeoilpipeline，thestationsectionandtheinternalstationstea

3、dy—stateflowingsimulationmodelswererespectivelyestablished．Andcomputerprogramsoftheestablishedmodelswerealsoprogrammed．Atlast，themodelswereverifiedandcalibratedbyselectingstableoperationthroughputandinputtingtheactualoperationsrecordedinrunningreportsintotheprogrammedcompute

4、rprogramsforhydraulicandthermalsteady—statesimulations．Keywords：Crudeoilpipeline；Energyconsumptioncalculation；Steady-statesimulation；Verifyingmodels1前言随着国家对节能工作要求的日趋提高，节能管理更加深入与细化，节能管理体系建设已经成为油气管道运营管理的重要内容。为了加强能耗管理，全面掌握油气长输管道高耗能设备的运行状况，指导调度人员制定合理可行的运行方案，提高能源的利用率，促进节能降耗，提高经济效

5、益，管道公司提出了对原油长输管道能耗测算的需求。。原油长输管道的生产能耗主要由泵机组耗电与加热炉耗油组成。进行生产能耗测算之前，需要分析长输管道图1程序总体框图管内油流的水力、热力特性及站场设备的运行特性，Fig．1TheOverallFrameworkofProgram并建立油流水力、热力仿真模型和能耗测算模型。程序主要功能是对实际运行方案进行水力、热仿真模型、管道模型参数、实际运行方案直接决定力模拟与运行能耗计算。一共可分为三个模块：数了能耗测算结果。据输入模块、模拟计算核心模块、数据输出模块，本文主要目的是在完成管道建模的前提下，检其中模

6、拟计算核心模块包括站间水力、热力模拟子验管道稳态计算模型，校核模型参数从而提高管道模块和站内设备模拟子模块。运行能耗测算精度。2．2原油管道系统分析按照系统工程的观点，一条热油管道就是一个2仿真模型具体的系统。如果仅从输油过程考虑，则该系统可2．1软件设计以分为三大子系统：输油站、站间管段及管内流动图1为程序总体框图。的原油。加热管道的运行实质上是系统中各子系统收稿日期：2015-11—14作者简介：陈海宏(1991一)，男，江苏建湖人，在读博士，研究方向：油气长距离管道输送。E-mail：chenl020155185@163．com。化工20

7、16年2月之间以及系统与环境之间相互作用的过程。而从能能耗的计算。泵炉设备能耗包括燃料消耗和电力消量角度看，它又是系统与环境之间的能量平衡过程。耗。其中，燃料消耗主要是由加热炉组合运行产生，按照输油方式，输油站可以分为开式和密闭输电力消耗主要是由泵组合运行产生(图4)。送。按照组成方式，输油站分为热站、泵站、热泵站三种类型。按输量变化，输油站可以分为注入站或分输站。管道输送原油过程中存在着两方面的能量损失：摩阻损失和散热损失。管内原油流动过程中的散热损失，引起油温的变化，油温的改变引起原油物性参数的变化，而原油的物性又会引起原油流动状态的改变，

8、流动状态的改变又会反过来影响管内原油的传热。一方面，原油的摩阻损失与流量、物性参数f粘度)有关；另一方面，原油的散热损失与流量、摩阻有关。因此输送过程