變頻調速技術在煉油廠的應用

　　近年來，在各類能源的日益緊張勢態之下，人們的節能意識有了較大程度的提高。而將變頻調速技術應用在煉油廠當中，能夠達到很好的節能效果。本課題首先以本廠煉油發展實例進行了概況，進而分析了機泵變頻調速節電效果技術，最后對變頻調速技術應用的優化選擇策略進行了分析與探究。

　　1 引言

　　進入21世紀以來，各個領域的能源都呈現了短缺的情況。面對這一困境，各大能源企業大大提升了節能意識。其中，煉油廠也不例外。而想要使煉油廠能夠取得有效的節能效果，便需要采取先進的技術。基于變頻調速技術中的機泵變頻調速技術運用在煉油廠當中，能夠取到良好的節電效果。鑒于此本課題對“變頻調速技術在煉油廠的應用”進行分析與探究具有尤為深遠的重要意義。

　　2 應用概況

　　前幾年，我國召開了中國石化公司節能工作會議。該會議將應用變頻調速作為節能新技術進行推廣。鎮海煉化公司確定在煉油廠額定電壓380V電動機的機泵上試應用。目前，本廠投入的變頻調速器有100多臺。機泵種類呈現多樣化模式，有離心油泵、通風機以及往復式空氣壓縮機等。近4年來，本廠對60多臺變頻器進行了節電測試，節電率均在43%到72.6%之間。其中，基于變頻器的重油催化裝置與氣體分離裝置的生產負荷率均超過了100%，并且節電率實現了在43%以上。

　　3 機泵變頻調速節電效果技術分析

　　3.1 離心泵變頻調速節電效果技術分析

　　大致上，離心泵調速節電效果是良好的，但由于各個方面的不同，導致節電效果存在一定程度的差異性，例如：泵出口回路數量、加工負荷以及工況等方面的不同。基于離心泵變頻調速節電效果技術分析，可細分為兩種狀況：其一是單回路閉環自動控制，其二是多回路閉環自動控制。

　　（1）單回路閉環自動控制。該狀況在變頻運行時，介質從控制閥組的副線流走，并且副閥都打開，泵出口閥也全部打開。在工頻運行狀態下，控制閥為對工業參數的執行機構進行調節，其開度越大，阻力降損失越大。

　　基于加氫裂化裝置當中的航空煤油泵P308/B。在工頻運行的狀況下，控制閥DN80的開度只有30%到50%。使用變頻運行之后，閥DN100全部打開，使節流壓頭損失得到了有效避免，泵出口壓力降低了38%到69%，并且節電率高達43%到76%。

　　普遍狀況下，單回路閉環控制離心泵變頻運行的節電效果較好，但也存在個別比較差。例如：在變頻之后。介質不能夠流過控制閥組的副線閥，仍走控制閥路線，因為存在節流損失，所以使節電率呈現較低的勢態。

　　（2）多回路閉環控制。在多回路閉環控制運行的情況下，因為工藝工況存在差異性，且技術要求不同，所以節電效果也不相同，主要存在以下三大原因。

　　其一，介質打回流的流量遠遠大于裝置的出口流量。在該狀況下，所采用的是以回流量作為變頻調速的控制參數，如泵出口單回路控制了工況，泵出口閥和副線閥全部打開，在變頻運行之后，泵出口壓力降低的幅度越大，電流降低幅度也越大，節電率也越高。例如：泵P112/2在變頻運行之后，頻率下降到30赫茲，泵出口壓力下降50%，電流下降68%，節電率達到了60%。

　　其二，泵出口為多回路閉環自動控制，但是各個并回路的介質流量均衡，管路系統的工藝操作壓力均等，并且較小。因此，可以隨意選取一個新環回路對變頻調速進行控制，節電率呈現較高勢態。例如：進料泵P202/A，此泵以并列的方式分成均等的四個支路，投用變頻運行，其節電率高達62.8%。

　　其三，介質打回流的流量比液控出裝置流量小，因此在變頻調速控制參數的選擇上，只能采用回流量，并且其節電率普遍偏低。例如：泵Pl04/2，打回流回流還是存有認為節流，電機的運行頻率只降到了44赫茲，節電率只有22.1%。

　　3.2 風機變頻調速的節電效果分析

　　（1）加熱爐離心通風機節電效果。通風機處于低負荷時采用變頻調速，因為風機的功率和轉速的三次方成正比，而且入口蝶閥全開，克服了工頻運行情況下入口蝶閥半開的阻力損失，其節電效果良好。

　　（2）空冷風機變頻調速的節電效果。對空冷風機使用工藝閉環自動模式的變頻調速控制之后，隨著油氣冷卻負荷的變化，風機的負荷可以實現自動調節，其節電效果良好。例如：溶劑油裝置A401/B空冷風，自從以閉環變頻調速的方式進行控制之后，頻率從原來的50HZ降到了30HZ，節電率高達58.8%。

　　4 變頻調速技術應用的優化選擇策略

　　在機泵中應用變頻調速調節與氣動調節比較起來，具有方便靈敏的優勢，并且調節速度更快。同時，對于變頻調速技術應用的選擇也非常重要，在選擇過程中盡量實現最優化。變頻調速技術應用的優化選擇有：

　　（1）若離心泵是對泵出口單回路形成自動控制，出口壓力和控制閥后管路工作壓力差距較大的應該先應用，機泵選擇大功率的。

　　（2）若離心泵是對泵出口多回路閉環進行自動控制，在應用變頻調速技術時，應該對變頻調速的工藝參數進行控制。

　　（3）在加熱爐通風機中采用變頻調速技術時，應該在加熱爐負荷常常發生變化或者不足的情況進行使用，如果盲目使用，不但取不到節能的效果，還會造成投資浪費。

　　（4）在空冷風機中應用變頻器，并進行自動控制，其節電效果好的是在油氣冷卻符合變化大的情況下，并且還能使噪聲降低、保證軸承的使用年限以及操作便利等優良效果。

　　5 結語

　　通過本課題的分析與探究，充分認識到煉油廠在各種機泵中對變頻調速技術進行應用，其節電、節能以及經濟效益均有著優良的效果。并且，還能夠對工況進行改善，提升產品的質量，減少設備故障損壞率以及降低噪音等。由此可見，在煉油廠中規范、合理應用變頻調速技術非常值得推廣。