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            公司:永嘉泉達(dá)泵閥制造有限公司
            聯(lián)系人:許高強(qiáng)
            手機(jī):18968989982
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            網(wǎng)址:http://vip93338.com
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            輸油泵電機(jī)的節(jié)能改造
            點(diǎn)擊次數(shù):2259 來源網(wǎng)站:http://vip93338.com 發(fā)布時(shí)間:2016-07-23

            輸油泵在實(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,造成能源的浪費(fèi)。浦航油庫通過輸油泵電機(jī)的節(jié)能改造,保障安全,降低能耗,節(jié)約了能源。本文介紹浦航油庫節(jié)能改造情況,以期通過該事例在業(yè)內(nèi)推廣節(jié)能技術(shù),對相關(guān)單位有所幫助。

              引言

              輸油泵是長輸管線的動(dòng)力源,是油庫的心臟,是油庫生產(chǎn)運(yùn)行中主要能耗設(shè)備。在實(shí)際工作中,往往出現(xiàn)泵特性和管路特性不匹配的情況,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,這種流量調(diào)節(jié)方式在輸油泵出口閥門前后產(chǎn)生較大的能源消耗在泵出口閥前后,造成能源的浪費(fèi)。浦航油庫通過輸油泵電機(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,同時(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,以期通過該事例在業(yè)內(nèi)推廣節(jié)能技術(shù),對相關(guān)單位有所幫助。

              1 現(xiàn)狀調(diào)查

              上海浦航石油有限公司油庫承擔(dān)了上海地區(qū)兩大機(jī)場70%以上的航油保障,油庫至浦東機(jī)場油庫長輸管線全長18.4km,是上海航空港的主動(dòng)脈。浦航油庫輸油泵電機(jī)額定功率為1000KW/10KV,電機(jī)額定轉(zhuǎn)速為1480r/min,油泵額定流量為1500 m3/h,額定揚(yáng)程220kPa(m),2013年運(yùn)行時(shí)間1950小時(shí)。由于地形、輸油管阻力等原因,實(shí)際運(yùn)行過程中,輸油泵流量接近2000m3/h,而機(jī)場油庫要求流量需控制在1500m3/h左右。目前浦航輸油泵電機(jī)沒有調(diào)速裝置,只有采用控制出口閥門開度來調(diào)節(jié)流量以滿足生產(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),電機(jī)功率為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)動(dòng)源的電機(jī)輸出功率并沒有改變,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,出口閥容易損壞、管網(wǎng)壽命降低、油泵葉輪磨損大、電機(jī)與油泵振動(dòng)量大、設(shè)備壽命大大縮短,安全系數(shù)大大降低,同時(shí)無功功率增加,浪費(fèi)了大量電能,生產(chǎn)用電量高,生產(chǎn)成本不易降低,因此該電機(jī)進(jìn)行節(jié)能技術(shù)改造成為當(dāng)務(wù)之急。

              考慮到實(shí)際節(jié)能效果和未來的延展性,我們選擇了高壓變頻改造技術(shù),高壓變頻技術(shù)在國內(nèi)外長輸管線泵機(jī)上已使用多年,技術(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)能效果。

              2輸油泵電機(jī)變頻調(diào)速節(jié)能原理

            輸油泵電機(jī)的節(jié)能改造

              R2為現(xiàn)有工況(出口閥門開度30%)時(shí)管網(wǎng)阻力特性,R1為出口閥門全開時(shí)管網(wǎng)阻力特性;

              S1、S2、S3分別對應(yīng)全流速、現(xiàn)有工況、調(diào)速后特性曲線;

              現(xiàn)有工況下,特性曲線S2與R2相交于M2點(diǎn),M2即為現(xiàn)有工況點(diǎn),即出口閥門開度為30%時(shí)工況點(diǎn),對應(yīng)的揚(yáng)程H2為165kPa(m),目前實(shí)際運(yùn)行流量Q2為1560m3/h。

              在變頻狀態(tài)下,離心泵轉(zhuǎn)速降低為820 r/min左右時(shí),其特性曲線為S3,由于此時(shí)泵出口閥被全開,管路特性曲線變?yōu)檩^為平坦的R1,此時(shí)S3與R1交于M3點(diǎn),即為新的工況點(diǎn),此時(shí)保持離心泵排出量不變?nèi)詾?560m3/h,但泵的揚(yáng)程H3降低為135kPa(m),采用降低油泵電機(jī)轉(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的面積。這就是離心輸油泵變頻節(jié)能的原理。

              3 浦航變頻改造情況

              浦航公司的油泵電機(jī)為高壓三相異步電動(dòng)機(jī),該電機(jī)本身不具備調(diào)速功能,若要調(diào)速需增加調(diào)速裝置控制電機(jī)進(jìn)行無級調(diào)速。變頻調(diào)速將工頻電源變換為頻率、電壓均連續(xù)可調(diào)的電源,采用多電平技術(shù),將輸出隔離變壓器的多個(gè)副邊繞組,分別為各功率單元供電,通過多個(gè)IGBT功率單元串聯(lián)疊加后,達(dá)到完美無諧波高壓輸出,實(shí)現(xiàn)電機(jī)無級調(diào)速運(yùn)行。該方式可靠性高、穩(wěn)定性強(qiáng),構(gòu)造簡單,經(jīng)久耐用,維護(hù)方便。

              高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)固然可產(chǎn)生較好的節(jié)能效益,但由于輸油系統(tǒng)屬于油庫生產(chǎn)中的一個(gè)重要樞紐環(huán)節(jié),長時(shí)間連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),除對設(shè)備本身要求有較高的可靠性之外,在技術(shù)方案上必須與現(xiàn)場的工藝特點(diǎn)相結(jié)合,充分考慮現(xiàn)場操作的安全性,適用性和方便性。浦航油庫采用了以下技術(shù)措施:

              系統(tǒng)具備工頻、變頻手動(dòng)切換功能。一旦變頻系統(tǒng)出現(xiàn)故障,可以切換到工頻檔,在變頻系統(tǒng)維修期間可正常保障輸油泵的運(yùn)行,滿足油庫生產(chǎn)的需要。

              現(xiàn)場設(shè)置、啟動(dòng)、停止以及緊急停機(jī)按鈕,極大地方便了現(xiàn)場操作人員的操作。

              優(yōu)化系統(tǒng)的保護(hù)參數(shù),確保輸油系統(tǒng)的連續(xù)平穩(wěn)運(yùn)行。在應(yīng)用于輸油系統(tǒng)時(shí)對一些保護(hù)的參數(shù)按實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)置,避免由于變頻系統(tǒng)的保護(hù)過于靈敏而造成輸油泵停機(jī),影響輸油系統(tǒng)的安全平穩(wěn)運(yùn)行。

              在變頻調(diào)速系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置適合于現(xiàn)場實(shí)際的報(bào)警功能,并對運(yùn)行的參數(shù),操作情況,故障情況具有詳細(xì)的記錄功能。

              4 油泵電機(jī)改造后的節(jié)能效益

              浦航油庫長輸管線輸油泵電機(jī)采用高壓變頻器節(jié)能改造后,電機(jī)轉(zhuǎn)速降為為820r/min左右,電機(jī)功率為468KW左右,節(jié)電率達(dá)到47%,既提高了油泵的運(yùn)行效率,又滿足了生產(chǎn)要求。根據(jù)現(xiàn)場運(yùn)行的參數(shù),油泵每年按1950小時(shí)運(yùn)行,電價(jià)為1.30元/度計(jì)算,油泵年節(jié)約電費(fèi)為(882.77-468)×1950×1.30≈105.14萬元。

              浦航油泵電機(jī)節(jié)能改造的設(shè)備投入成本約為80.00萬元,根據(jù)以上數(shù)據(jù),設(shè)備投入回收期不足1年。考慮到高壓變頻調(diào)速設(shè)備壽命為20年,20年內(nèi)節(jié)省接近2千萬元電費(fèi),經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)可觀。

              5 結(jié)束語

              高壓變頻調(diào)速是輸油泵電機(jī)的節(jié)能改造的有效途徑,通過調(diào)速技術(shù),可以完全打開泵出口閥,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)組的機(jī)械沖擊、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)周期及使用壽命。隨著國家能源緊張嚴(yán)峻的形勢,提高能效、節(jié)約能源是國家能源戰(zhàn)略的重要目標(biāo)和措施,浦航公司通過節(jié)能改造,優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備,推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新,提高企業(yè)生產(chǎn)能力,增強(qiáng)設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性,同時(shí)達(dá)到節(jié)能降耗的目的,具有很好的社會(huì)效益。

            管道油泵

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