變頻調(diào)速技術(shù)在煉油廠的應(yīng)用
近年來(lái)，在各類(lèi)能源的日益緊張勢(shì)態(tài)之下，人們的節(jié)能意識(shí)有了較大程度的提高。而將變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用在煉油廠當(dāng)中，能夠達(dá)到很好的節(jié)能效果。本課題首先以本廠煉油發(fā)展實(shí)例進(jìn)行了概況，進(jìn)而分析了機(jī)泵變頻調(diào)速節(jié)電效果技術(shù)，最后對(duì)變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)化選擇策略進(jìn)行了分析與探究。
1 引言
進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，各個(gè)領(lǐng)域的能源都呈現(xiàn)了短缺的情況。面對(duì)這一困境，各大能源企業(yè)大大提升了節(jié)能意識(shí)。其中，煉油廠也不例外。而想要使煉油廠能夠取得有效的節(jié)能效果，便需要采取先進(jìn)的技術(shù)。基于變頻調(diào)速技術(shù)中的機(jī)泵變頻調(diào)速技術(shù)運(yùn)用在煉油廠當(dāng)中，能夠取到良好的節(jié)電效果。鑒于此本課題對(duì)“變頻調(diào)速技術(shù)在煉油廠的應(yīng)用”進(jìn)行分析與探究具有尤為深遠(yuǎn)的重要意義。
2 應(yīng)用概況
前幾年，我國(guó)召開(kāi)了中國(guó)石化公司節(jié)能工作會(huì)議。該會(huì)議將應(yīng)用變頻調(diào)速作為節(jié)能新技術(shù)進(jìn)行推廣。鎮(zhèn)海煉化公司確定在煉油廠額定電壓380V電動(dòng)機(jī)的機(jī)泵上試應(yīng)用。目前，本廠投入的變頻調(diào)速器有100多臺(tái)。機(jī)泵種類(lèi)呈現(xiàn)多樣化模式，有離心油泵、通風(fēng)機(jī)以及往復(fù)式空氣壓縮機(jī)等。近4年來(lái)，本廠對(duì)60多臺(tái)變頻器進(jìn)行了節(jié)電測(cè)試，節(jié)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(chǎn)負(fù)荷率均超過(guò)了100%，并且節(jié)電率實(shí)現(xiàn)了在43%以上。
3 機(jī)泵變頻調(diào)速節(jié)電效果技術(shù)分析
3.1 離心泵變頻調(diào)速節(jié)電效果技術(shù)分析
大致上，離心泵調(diào)速節(jié)電效果是良好的，但由于各個(gè)方面的不同，導(dǎo)致節(jié)電效果存在一定程度的差異性，例如：泵出口回路數(shù)量、加工負(fù)荷以及工況等方面的不同。基于離心泵變頻調(diào)速節(jié)電效果技術(shù)分析，可細(xì)分為兩種狀況：其一是單回路閉環(huán)自動(dòng)控制，其二是多回路閉環(huán)自動(dòng)控制。
（1）單回路閉環(huán)自動(dòng)控制。該狀況在變頻運(yùn)行時(shí)，介質(zhì)從控制閥組的副線流走，并且副閥都打開(kāi)，泵出口閥也全部打開(kāi)。在工頻運(yùn)行狀態(tài)下，控制閥為對(duì)工業(yè)參數(shù)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié)，其開(kāi)度越大，阻力降損失越大。
基于加氫裂化裝置當(dāng)中的航空煤油泵P308/B。在工頻運(yùn)行的狀況下，控制閥DN80的開(kāi)度只有30%到50%。使用變頻運(yùn)行之后，閥DN100全部打開(kāi)，使節(jié)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(jié)電率高達(dá)43%到76%。
普遍狀況下，單回路閉環(huán)控制離心泵變頻運(yùn)行的節(jié)電效果較好，但也存在個(gè)別比較差。例如：在變頻之后。介質(zhì)不能夠流過(guò)控制閥組的副線閥，仍走控制閥路線，因?yàn)榇嬖诠?jié)流損失，所以使節(jié)電率呈現(xiàn)較低的勢(shì)態(tài)。
（2）多回路閉環(huán)控制。在多回路閉環(huán)控制運(yùn)行的情況下，因?yàn)楣に嚬r存在差異性，且技術(shù)要求不同，所以節(jié)電效果也不相同，主要存在以下三大原因。
其一，介質(zhì)打回流的流量遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(diào)速的控制參數(shù)，如泵出口單回路控制了工況，泵出口閥和副線閥全部打開(kāi)，在變頻運(yùn)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(jié)電率也越高。例如：泵P112/2在變頻運(yùn)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(jié)電率達(dá)到了60%。
其二，泵出口為多回路閉環(huán)自動(dòng)控制，但是各個(gè)并回路的介質(zhì)流量均衡，管路系統(tǒng)的工藝操作壓力均等，并且較小。因此，可以隨意選取一個(gè)新環(huán)回路對(duì)變頻調(diào)速進(jìn)行控制，節(jié)電率呈現(xiàn)較高勢(shì)態(tài)。例如：進(jìn)料泵P202/A，此泵以并列的方式分成均等的四個(gè)支路，投用變頻運(yùn)行，其節(jié)電率高達(dá)62.8%。
其三，介質(zhì)打回流的流量比液控出裝置流量小，因此在變頻調(diào)速控制參數(shù)的選擇上，只能采用回流量，并且其節(jié)電率普遍偏低。例如：泵Pl04/2，打回流回流還是存有認(rèn)為節(jié)流，電機(jī)的運(yùn)行頻率只降到了44赫茲，節(jié)電率只有22.1%。
3.2 風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速的節(jié)電效果分析
（1）加熱爐離心通風(fēng)機(jī)節(jié)電效果。通風(fēng)機(jī)處于低負(fù)荷時(shí)采用變頻調(diào)速，因?yàn)轱L(fēng)機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速的三次方成正比，而且入口蝶閥全開(kāi)，克服了工頻運(yùn)行情況下入口蝶閥半開(kāi)的阻力損失，其節(jié)電效果良好。
（2）空冷風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速的節(jié)電效果。對(duì)空冷風(fēng)機(jī)使用工藝閉環(huán)自動(dòng)模式的變頻調(diào)速控制之后，隨著油氣冷卻負(fù)荷的變化，風(fēng)機(jī)的負(fù)荷可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)，其節(jié)電效果良好。例如：溶劑油裝置A401/B空冷風(fēng)，自從以閉環(huán)變頻調(diào)速的方式進(jìn)行控制之后，頻率從原來(lái)的50HZ降到了30HZ，節(jié)電率高達(dá)58.8%。
4 變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)化選擇策略
在機(jī)泵中應(yīng)用變頻調(diào)速調(diào)節(jié)與氣動(dòng)調(diào)節(jié)比較起來(lái)，具有方便靈敏的優(yōu)勢(shì)，并且調(diào)節(jié)速度更快。同時(shí)，對(duì)于變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用的選擇也非常重要，在選擇過(guò)程中盡量實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化。變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)化選擇有：
（1）若離心泵是對(duì)泵出口單回路形成自動(dòng)控制，出口壓力和控制閥后管路工作壓力差距較大的應(yīng)該先應(yīng)用，機(jī)泵選擇大功率的。
（2）若離心泵是對(duì)泵出口多回路閉環(huán)進(jìn)行自動(dòng)控制，在應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)時(shí)，應(yīng)該對(duì)變頻調(diào)速的工藝參數(shù)進(jìn)行控制。
（3）在加熱爐通風(fēng)機(jī)中采用變頻調(diào)速技術(shù)時(shí)，應(yīng)該在加熱爐負(fù)荷常常發(fā)生變化或者不足的情況進(jìn)行使用，如果盲目使用，不但取不到節(jié)能的效果，還會(huì)造成投資浪費(fèi)。
（4）在空冷風(fēng)機(jī)中應(yīng)用變頻器，并進(jìn)行自動(dòng)控制，其節(jié)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(yōu)良效果。
5 結(jié)語(yǔ)
通過(guò)本課題的分析與探究，充分認(rèn)識(shí)到煉油廠在各種機(jī)泵中對(duì)變頻調(diào)速技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，其節(jié)電、節(jié)能以及經(jīng)濟(jì)效益均有著優(yōu)良的效果。并且，還能夠?qū)r進(jìn)行改善，提升產(chǎn)品的質(zhì)量，減少設(shè)備故障損壞率以及降低噪音等。由此可見(jiàn)，在煉油廠中規(guī)范、合理應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)非常值得推廣。
