初探外輸油泵節(jié)能降耗中變頻器的應(yīng)用

摘 ?要：可持續(xù)發(fā)展理念不斷深化背景下，外輸油泵的節(jié)能降耗問題越發(fā)凸顯，本文從某聯(lián)合站輸油系統(tǒng)的能耗情況出發(fā)，結(jié)合變頻器的運(yùn)作機(jī)理，就變頻器在外輸油泵節(jié)能降耗中的應(yīng)用進(jìn)行了分析和研究。

關(guān)鍵詞：外輸油泵;節(jié)能降耗;變頻器;應(yīng)用

1引言

某聯(lián)合站輸油系統(tǒng)設(shè)置了三臺(tái)離心式輸油泵，型號(hào)為125D-25×6B，電機(jī)功率55kw。在實(shí)際應(yīng)用中，因?yàn)檩斢驼粳F(xiàn)階段的輸油量相對(duì)較?。ㄆ骄?5m?/h），僅運(yùn)行一臺(tái)輸油泵，通過調(diào)節(jié)輸油泵閥門開度的方式來進(jìn)行流量的調(diào)節(jié)。

2 變頻器運(yùn)作機(jī)理

變頻器主要是借助相應(yīng)的可控硅整流模塊以及大容量高壓電容，將原本工頻電源中的三相交流電轉(zhuǎn)化為直流電，然后利用大功率晶體管，再次將直流電轉(zhuǎn)換為三相交流電，確保其頻率能夠自主調(diào)節(jié)。變頻器包含為了整流、濾波、逆變、制動(dòng)以及驅(qū)動(dòng)等微處理單元，依照IGBT的開斷實(shí)現(xiàn)對(duì)于輸出電源電壓和頻率的調(diào)整，也可以從電機(jī)的運(yùn)行需求出發(fā)，為其提供相應(yīng)的電源電壓，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)速節(jié)能的目的。

變頻器的功能作用體現(xiàn)在三個(gè)方面：一是變頻節(jié)能。借助相應(yīng)的變頻調(diào)速，當(dāng)流量需求減小時(shí)，可以適當(dāng)減低泵體轉(zhuǎn)速，確保其能夠與實(shí)際工況相對(duì)應(yīng)。而為了能夠得到可變電壓和頻率，需要先將電源提供的交流電轉(zhuǎn)換為直流電，然后再借助逆變器將直流電轉(zhuǎn)化為交流電，常規(guī)意義上的逆變器僅能夠?qū)⒅绷麟娫茨孀優(yōu)轭l率和電壓固定的逆變電源，變頻器則可以得到頻率和電壓可調(diào)的逆變電源;二是功率因數(shù)補(bǔ)償節(jié)能。借助變頻器所具備的濾波電容作用，能夠?qū)崿F(xiàn)無功補(bǔ)償，增加有功功率，從而降低不必要的能源消耗;三是軟啟動(dòng)節(jié)能。在運(yùn)用變頻器后，電機(jī)可以從硬啟動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)檐泦?dòng)，確保啟動(dòng)電流能夠從零開始，最大電流值也能夠被控制在額定電流以內(nèi)，在減少電網(wǎng)沖擊的同時(shí)，也可以延長設(shè)備的使用壽命。

3 變頻器在外輸油泵節(jié)能降耗中的應(yīng)用

3.1可行性

依照變頻器的節(jié)能原理，如果將外輸油泵原本的節(jié)流調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)變?yōu)樽兯僬{(diào)節(jié)，耗電量會(huì)依照與轉(zhuǎn)速成立方的比例下降，具有相當(dāng)明顯的節(jié)能效果。因此，將變頻器應(yīng)用到外輸油泵節(jié)能降耗中，主要是借助變頻器實(shí)現(xiàn)對(duì)于輸油泵轉(zhuǎn)數(shù)的自動(dòng)調(diào)節(jié)，以此來實(shí)現(xiàn)對(duì)于流量的有效控制，在降低工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度，減少電能消耗的同時(shí)，也可以對(duì)離心泵出口憋壓引發(fā)的出口端盤根泄漏量偏大的問題進(jìn)行解決，有效消除隱患，保證生產(chǎn)安全。而從該聯(lián)合站采用的生產(chǎn)工藝以及外輸油泵的運(yùn)行狀況分析，將變頻器安裝在輸油泵上實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，具備良好的可行性。

3.2應(yīng)用過程

借助變頻器對(duì)外輸油泵進(jìn)行調(diào)節(jié)，主要是依照差壓變送器檢測到的凈化油緩沖罐中的液位信號(hào)，與變頻器的給定信號(hào)進(jìn)行對(duì)比，得到相應(yīng)的差值，然后依照差值來對(duì)外輸油泵的轉(zhuǎn)速進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，以此來完成凈化油緩沖泵液位的自動(dòng)化控制，將液位穩(wěn)定在合理的高度范圍內(nèi)。如果精華油緩沖罐內(nèi)的液位出現(xiàn)了較大變化，差壓變送器的輸出信號(hào)也會(huì)隨之改變，在輸入變頻器進(jìn)行處理后，可以通過輸油泵電機(jī)電源頻率的調(diào)整來推動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化，當(dāng)原油來油量穩(wěn)定乃至達(dá)到相對(duì)靜止的狀態(tài)時(shí)，輸油泵會(huì)保持恒定轉(zhuǎn)速;當(dāng)原油來油量增大，凈化油緩沖罐中的液位較高時(shí)，油泵轉(zhuǎn)速升高，出口油量會(huì)隨之增大;當(dāng)原油來油量減少，凈化油緩沖罐液位較低時(shí)，油泵的轉(zhuǎn)速也會(huì)隨之降低，出口油量變小。在聯(lián)合站實(shí)際運(yùn)行中，應(yīng)該將凈化油緩沖罐的液位控制在1.5m左右，這樣才能切實(shí)保證輸油的平穩(wěn)性和可靠性。

3.3主要作用

將變頻器應(yīng)用到外輸油泵節(jié)能降耗中，所能夠發(fā)揮出的作用體現(xiàn)在很多方面：一是可以依照相應(yīng)的關(guān)系式n=60f1（1-S）/p實(shí)現(xiàn)平滑無極調(diào)速，具有大范圍高精度的特點(diǎn)，能夠?qū)㈦姍C(jī)固有的機(jī)械特性保留，不存在任何的附加轉(zhuǎn)差損耗，在保證高效率的同時(shí)，可以降低電機(jī)起動(dòng)電流和起動(dòng)能耗;二是借助電子計(jì)算機(jī)，能夠完成對(duì)于輸油泵的過程控制，同時(shí)也可以提供多樣化的保護(hù)措施，具有運(yùn)行可靠、控制連續(xù)的特點(diǎn)，能夠顯著提升控制的精度，保持工況穩(wěn)定;三是通過工頻和變頻相互鎖定的方式，大大提高了設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，能夠避免工作人員操作失誤引發(fā)的問題，切實(shí)保證生產(chǎn)安全;四是變頻狀態(tài)下，工作人員可以進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)和自動(dòng)調(diào)節(jié)之間的相互切換，有效減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率;五是設(shè)置有相應(yīng)的急停按鈕，在輸油泵機(jī)組出現(xiàn)異常時(shí)，只需要按下按鈕就能夠立即停泵，保證機(jī)組的運(yùn)行安全。

3.4經(jīng)濟(jì)效益

在設(shè)置變頻器后，聯(lián)合站外輸油泵的能耗從原本的0.6kwh/t下降到了0.15kwh/t，系統(tǒng)效率也從原本的40.2%上升到了45.8%。如果依照年輸油量70萬噸計(jì)算，輸油站每年可減少耗電31.5萬千瓦時(shí)，以每度電0.4元的價(jià)格進(jìn)行計(jì)算，可以節(jié)約電費(fèi)12.6萬元，一年就能夠?qū)⒆冾l器安裝的成本收回。而自動(dòng)調(diào)節(jié)功能的實(shí)現(xiàn)，能夠確保凈化油緩沖罐內(nèi)的液位始終保持在40%，日輸油量更加穩(wěn)定，也可以顯著降低工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，對(duì)工作環(huán)境進(jìn)行改善。

4 結(jié)語

總而言之，將變頻器應(yīng)用到外輸油泵的節(jié)能降耗中，能夠借助相應(yīng)的變頻調(diào)速功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)于輸油泵電機(jī)轉(zhuǎn)速的自動(dòng)調(diào)節(jié)和控制，確保其能夠更好的適應(yīng)實(shí)際生產(chǎn)狀況，具備良好的節(jié)能效果和經(jīng)濟(jì)效益，在推動(dòng)原油輸送系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行方面同樣發(fā)揮著不容忽視的作用，應(yīng)該得到足夠的重視。

參考文獻(xiàn)

[1] ?白曉航.長輸原油管道節(jié)能降耗技術(shù)及經(jīng)濟(jì)性分析[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2019，39（05）：253-254.

[2] ?丁建成，邢杰.南八原穩(wěn)裝置外輸油泵優(yōu)化運(yùn)行[J].石油石化節(jié)能，2018，8（10）：30-31，10.

[3] ?朱恩偉，祁小俊，陶毅.淺析輸油泵變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2017，37（01）：107-108.

作者簡介：王小帆，女，1989年6月7日，漢，黑龍江省肇源縣，在大慶油田有限責(zé)任公司采油三廠三礦一隊(duì)一號(hào)站從事資料員工作。