长输管道开泵方案运行优化与能耗分析研究

• 作者: 张勤 王颖 龙华 金岩 黄宇飞 刘思芸 杜锴 青海油田采油一厂
• 来源期刊: 油气田地面工程
• 关键词: 输油管道 泵 优化方案 转速调节 叶轮直径 动态规划算法
• 年，卷（期）: 2023,（3）
• 所属期刊栏目: 储运工程
• 页码范围: 55-61
• 页数: 7页
• 语种: 中文

摘要

针对长输管道水力能耗较高的问题，以某输油管道为例，将泵站运行费用最小定为目标函数，在考虑约束前提下，结合相似条件，采用动态规划算法对最经济开泵方案和站内流量分配进行逐级求解和递推，确定了不同输量条件下的管道运行优化方案。实际运行结果表明：整条管道的压力变化均在要求的范围内，可以避免管道超压或欠压事故的发生，证明了所建模型的准确性和动态规划算法求解的可行性；采用变频器对泵转速进行调节可以降低管输能耗，最大节能比为25%，且不会对泵的几何结构产生影响，适合不同输量下的开泵工况优化；采用调速+改变叶轮直径施措可以进一步降低管输能耗，最大节能比为33%，但考虑到切割叶轮后会降低泵的扬程和功率，且这种变化不可逆，因此对于输量逐渐上升的管道并不适用。该研究结果可为输油管道的安全平稳运行提供理论依据。