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          高壓大功率變頻器在長(zhǎng)輸管道上的應(yīng)用

          作者: 時(shí)間:2018-08-23 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          1 概述

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/201808/387552.htm

          變頻器主要用于驅(qū)動(dòng)需要調(diào)速運(yùn)轉(zhuǎn)的普通電動(dòng)機(jī),與機(jī)械變速或直流電機(jī)變速系統(tǒng)相比具有設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、效率高的優(yōu)點(diǎn)。隨著電子技術(shù)的發(fā)展和大器件的問(wèn)世并進(jìn)一步的發(fā)展成熟,各種各樣的變頻調(diào)速器已廣泛應(yīng)用于從工業(yè)生產(chǎn)到日常生活的各個(gè)領(lǐng)域,而高壓大的大型變頻器則是近年逐步完善成熟,逐步推廣應(yīng)用的產(chǎn)品。

          在長(zhǎng)輸管道輸油生產(chǎn)過(guò)程中,由于輸油機(jī)組配置不能滿(mǎn)足變化的輸油量臺(tái)階,所以出站沒(méi)有節(jié)流特別是在密閉輸油和不均衡輸油的情況下更是如此。如果輸油泵由可調(diào)速的電機(jī)拖動(dòng),采用變頻器調(diào)節(jié)泵轉(zhuǎn)速的方法得到輸油管道所需要的壓力,無(wú)須通過(guò)控制調(diào)節(jié)閥的開(kāi)啟度來(lái)控制壓力,這樣既避免了節(jié)流損耗,還對(duì)出站調(diào)節(jié)閥進(jìn)行備用,可節(jié)省大量的電力。同時(shí)使用調(diào)速裝置將降低泵的震動(dòng),會(huì)提高系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性。

          中國(guó)石油管道公司運(yùn)營(yíng)管線應(yīng)用高壓大變頻器情況如表1所列。

          2 實(shí)用實(shí)例

          下面以秦皇島至北京輸油管道(以下簡(jiǎn)稱(chēng)秦京線)實(shí)際工況來(lái)介紹高壓大功率變頻器的應(yīng)用。秦京線全長(zhǎng)為349.19 km,管徑為φ529×7 mm,共設(shè)7座輸油站。2005年初高遷輸油管道建成投產(chǎn),其全長(zhǎng)為78.5 km,管徑為φ273×6 mm,共設(shè)2 座輸油站,冀東原油通過(guò)高遷線輸送至遷安輸油站,并進(jìn)入秦京輸油管道,混輸至末站房山,如圖1所示。

          冀東原油并入后,高尚堡每年向遷安輸油120萬(wàn)t 左右,秦皇島向遷安輸油630 萬(wàn)t左右,兩種油品在遷安站混合后通過(guò)秦京管道輸送至房山站。

          混輸前秦京線各站是按750萬(wàn)t /年輸送大慶原油的工況配置的輸油設(shè)備,混輸后,遷安至房山段各站由于輸量未發(fā)生變化,所以輸油設(shè)備配置基本滿(mǎn)足優(yōu)化運(yùn)行要求,而秦皇島至遷安段年輸量下降16%,輸油設(shè)備與工況運(yùn)行明顯不能匹配,出現(xiàn)了節(jié)流損失大等一系列問(wèn)題。

          秦皇島輸油站輸油設(shè)備如表2、表3所列。秦皇島輸油站配備4臺(tái)輸油泵機(jī)組,并聯(lián)方式,直接抽10萬(wàn)m3油罐外輸,且只能一臺(tái)泵機(jī)組運(yùn)行。其中1#泵機(jī)組配有液力耦合器調(diào)速裝置,其它3臺(tái)均無(wú)調(diào)速裝置。冀東原油混入后,出現(xiàn)1#、2#、4#泵機(jī)組配置明顯偏大,而3#泵機(jī)組配置又有所偏低的狀況,致使輸油站外輸量降低。目前運(yùn)行中以帶液力耦合器的1#輸油泵機(jī)作為主力,該泵機(jī)組為上世紀(jì)90年代初期國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品,效率低,故障率高;而于2003 年與2004年相繼更換的2#、4#泵機(jī)組(進(jìn)口設(shè)備)因揚(yáng)程、排量過(guò)大,目前基本處于閑置狀態(tài)。

          秦京線所安裝的調(diào)節(jié)閥只有在出站壓力超過(guò)設(shè)定值時(shí)才動(dòng)作。其它站調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)進(jìn)站和出站壓力。

          秦皇島站運(yùn)行4#輸油泵節(jié)流損失0.80 MPa,運(yùn)行2#輸油泵節(jié)流損失1.2 MPa,浪費(fèi)很多電能,并且運(yùn)行中這兩臺(tái)泵的震動(dòng)很大。綜合考慮(冀東油田來(lái)油量逐年遞增,秦皇島外輸量逐年遞減,輸量不穩(wěn)定)通過(guò)采用更換或切削泵葉輪的方案解決該站節(jié)流損失的方案不可取,應(yīng)考慮在秦皇島站增加調(diào)速裝置,調(diào)節(jié)揚(yáng)程及輸量。故采用了表4所列的變頻器運(yùn)行方案。

          通過(guò)變頻改造的手段消除秦皇島站節(jié)流損失,該站日節(jié)約高壓耗電1.2 萬(wàn)kW·h 左右,按年運(yùn)行300 天,每kW·h 電費(fèi)為0.5 元計(jì)算,則每年節(jié)約的運(yùn)行成本約為12 000×300×0.5=180萬(wàn)元

          4 結(jié)語(yǔ)

          綜上所述,根據(jù)長(zhǎng)輸管道的運(yùn)行工況及現(xiàn)有配置,合理地對(duì)長(zhǎng)輸管道中存在節(jié)流的管線進(jìn)行變頻技術(shù)改進(jìn),節(jié)電效果顯著,效益可觀。



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