輸油泵在�(shí)際工作中往往需要通過控制輸油泵出口閥門來調(diào)節(jié)流量,造成能源的浪�(fèi)。浦航油庫通過輸油泵電�(jī)的節(jié)能改�,保障安�,降低能耗,節(jié)約了能源。本文介紹浦航油庫節(jié)能改造情�,以期通過該事例在�(yè)�(nèi)推廣節(jié)能技�(shù),對(duì)相關(guān)單位有所幫助�
引言
輸油泵是長輸管線的動(dòng)力源,是油庫的心�,是油庫生產(chǎn)�(yùn)行中主要能耗設(shè)�。在�(shí)際工作中,往往出現(xiàn)泵特性和管路特性不匹配的情�,需要通過控制輸油泵出口閥門來調(diào)節(jié)流量滿足生產(chǎn)工藝要求,這種流量�(diào)節(jié)方式在輸油泵出口閥門前后�(chǎn)生較大的能源消耗在泵出口閥前后,造成能源的浪�(fèi)。浦航油庫通過輸油泵電�(jī)的節(jié)能改造,完全打開泵出口閥門,達(dá)到了改善工藝,保障輸油安全的目的,同�(shí)降低了輸油單耗,節(jié)約了能源。本文介紹浦航油庫節(jié)能改造情況,以期通過該事例在�(yè)�(nèi)推廣節(jié)能技�(shù),對(duì)相關(guān)單位有所幫助�
1 �(xiàn)狀�(diào)�
上海浦航石油有限公司油庫承擔(dān)了上海地區(qū)兩大�(jī)�(chǎng)70%以上的航油保�,油庫至浦東�(jī)�(chǎng)油庫長輸管線全長18.4km,是上海航空港的主動(dòng)�。浦航油庫輸油泵電機(jī)額定功率�1000KW/10KV,電�(jī)額定�(zhuǎn)速為1480r/min,油泵額定流量為1500 m3/h,額定揚(yáng)�220kPa(m)�2013年運(yùn)行時(shí)�1950小時(shí)。由于地�、輸油管阻力等原因,�(shí)際運(yùn)行過程中,輸油泵流量接近2000m3/h,而機(jī)�(chǎng)油庫要求流量需控制�1500m3/h左右。目前浦航輸油泵電機(jī)沒有�(diào)速裝�,只有采用控制出口閥門開度來調(diào)節(jié)流量以滿足生�(chǎn)要求。輸油泵出口閥門只允許開度為30%左右,實(shí)際流量為1500m3/h左右、揚(yáng)程約165kPa(m),電�(jī)功率�882.77KW�
由于采用原始的調(diào)整閥門開度的方式僅僅改變管道的流通阻力,而驅(qū)�(dòng)源的電機(jī)輸出功率并沒有改�,增加了電機(jī)的負(fù)荷與管網(wǎng)泵出口及出口閥門的壓力,出口閥容易損�、管�(wǎng)壽命降低、油泵葉輪磨損大、電�(jī)與油泵振�(dòng)量大、設(shè)備壽命大大縮�,安全系�(shù)大大降低,同�(shí)無功功率增加,浪�(fèi)了大量電�,生�(chǎn)用電量高,生�(chǎn)成本不易降低,因此該電機(jī)�(jìn)行節(jié)能技�(shù)改造成為當(dāng)�(wù)之急�
考慮到實(shí)際節(jié)能效果和未來的延展�,我們選擇了高壓變頻改造技�(shù),高壓變頻技�(shù)在國�(nèi)外長輸管線泵�(jī)上已使用多年,技�(shù)成熟,調(diào)節(jié)方便,適用性好,節(jié)能效果明顯,能更有效的達(dá)到節(jié)能效��
2輸油泵電�(jī)變頻�(diào)速節(jié)能原�
輸油泵電�(jī)的節(jié)能改�
R2為現(xiàn)有工�(出口閥門開度30%)�(shí)管網(wǎng)阻力特性,R1為出口閥門全開�(shí)管網(wǎng)阻力特�;
S1、S2、S3分別�(duì)�(yīng)全流�、現(xiàn)有工�、調(diào)速后特性曲�;
�(xiàn)有工況下,特性曲線S2與R2相交于M2�(diǎn),M2即為�(xiàn)有工況點(diǎn),即出口閥門開度�30%�(shí)工況�(diǎn),對(duì)�(yīng)的揚(yáng)程H2�165kPa(m),目前實(shí)際運(yùn)行流量Q2�1560m3/h�
在變頻狀�(tài)�,離心泵�(zhuǎn)速降低為820 r/min左右�(shí),其特性曲線為S3,由于此�(shí)泵出口閥被全開,管路特性曲線變?yōu)檩^為平坦的R1,此�(shí)S3與R1交于M3�(diǎn),即為新的工況點(diǎn),此�(shí)保持離心泵排出量不變?nèi)�?560m3/h,但泵的�(yáng)程H3降低�135kPa(m),采用降低油泵電�(jī)�(zhuǎn)速保證滿足輸油量的情況下,通過削減離心泵楊程節(jié)約的能量為H2M2M3H3的面�。這就是離心輸油泵變頻節(jié)能的原理�
3 浦航變頻改造情�
浦航公司的油泵電�(jī)為高壓三相異步電�(dòng)�(jī),該電機(jī)本身不具備調(diào)速功�,若要調(diào)速需增加�(diào)速裝置控制電�(jī)�(jìn)行無�(jí)�(diào)速。變頻調(diào)速將工頻電源變換為頻�、電壓均連續(xù)可調(diào)的電�,采用多電平技�(shù),將輸出隔離變壓器的多�(gè)副邊繞組,分別為各功率單元供�,通過多�(gè)IGBT功率單元串聯(lián)疊加后,�(dá)到完美無諧波高壓輸出,實(shí)�(xiàn)電機(jī)無級(jí)�(diào)速運(yùn)�。該方式可靠性高、穩(wěn)定性強(qiáng),構(gòu)造簡(jiǎn)單,�(jīng)久耐用,維�(hù)方便�
高壓變頻�(diào)速系�(tǒng)固然可產(chǎn)生較好的節(jié)能效益,但由于輸油系�(tǒng)屬于油庫生產(chǎn)中的一�(gè)重要樞紐�(huán)節(jié),長�(shí)間連續(xù)�(yùn)�(zhuǎn),除�(duì)�(shè)備本身要求有較高的可靠性之�,在技�(shù)方案上必須與�(xiàn)�(chǎng)的工藝特�(diǎn)相結(jié)合,充分考慮�(xiàn)�(chǎng)操作的安全�,適用性和方便�。浦航油庫采用了以下技�(shù)措施�
系統(tǒng)具備工頻、變頻手�(dòng)切換功能。一旦變頻系�(tǒng)出現(xiàn)故障,可以切換到工頻檔,在變頻系�(tǒng)維修期間可正常保障輸油泵的運(yùn)�,滿足油庫生�(chǎn)的需要�
�(xiàn)�(chǎng)�(shè)�、啟�(dòng)、停止以及緊急停�(jī)按鈕,極大地方便了現(xiàn)�(chǎng)操作人員的操��
�(yōu)化系�(tǒng)的保�(hù)參數(shù),確保輸油系�(tǒng)的連續(xù)平穩(wěn)�(yùn)�。在�(yīng)用于輸油系統(tǒng)�(shí)�(duì)一些保�(hù)的參�(shù)按實(shí)際需要�(jìn)行設(shè)�,避免由于變頻系�(tǒng)的保�(hù)過于靈敏而造成輸油泵停�(jī),影響輸油系�(tǒng)的安全平�(wěn)�(yùn)��
在變頻調(diào)速系�(tǒng)�(nèi)�(shè)置適合于�(xiàn)�(chǎng)�(shí)際的�(bào)警功能,并對(duì)�(yùn)行的參數(shù),操作情�,故障情況具有詳�(xì)的記錄功��
4 油泵電機(jī)改造后的節(jié)能效�
浦航油庫長輸管線輸油泵電�(jī)采用高壓變頻器節(jié)能改造后,電�(jī)�(zhuǎn)速降為為820r/min左右,電�(jī)功率�468KW左右,節(jié)電率�(dá)�47%,既提高了油泵的�(yùn)行效�,又滿足了生�(chǎn)要求。根�(jù)�(xiàn)�(chǎng)�(yùn)行的參數(shù),油泵每年按1950小時(shí)�(yùn)�,電�(jià)�1.30�/度計(jì)算,油泵年節(jié)約電�(fèi)�(882.77-468)×1950×1.30≈105.14萬元�
浦航油泵電機(jī)節(jié)能改造的�(shè)備投入成本約�80.00萬元,根�(jù)以上�(shù)�(jù),設(shè)備投入回收期不足1�??紤]到高壓變頻調(diào)速設(shè)備壽命為20��20年內(nèi)節(jié)省接�2千萬元電�(fèi),經(jīng)�(jì)效益相當(dāng)可觀�
5 �(jié)束語
高壓變頻�(diào)速是輸油泵電�(jī)的節(jié)能改造的有效途徑,通過�(diào)速技�(shù),可以完全打開泵出口�,有效地避免了輸油泵出口閥的節(jié)流損失,同時(shí)還較好的減少輸油泵機(jī)組的�(jī)械沖�、摩損和噪音,提高了安全系數(shù),延長了輸油泵機(jī)組的維護(hù)保養(yǎng)周期及使用壽�。隨著國家能源緊張嚴(yán)峻的形勢(shì),提高能效、節(jié)約能源是國家能源�(zhàn)略的重要目標(biāo)和措�,浦航公司通過節(jié)能改�,優(yōu)化企�(yè)生產(chǎn)�(shè)�,推�(jìn)技�(shù)�(chuàng)新,提高企業(yè)生產(chǎn)能力,增�(qiáng)�(shè)備的可靠性和�(wěn)定�,同�(shí)�(dá)到節(jié)能降耗的目的,具有很好的社會(huì)效益�
管道油泵 |