輸油泵變頻節(jié)能技術(shù)分析論文

輸油泵變頻節(jié)能技術(shù)分析論文摘要：石油化工業(yè)對國民經(jīng)濟發(fā)展具有重要意義。輸油泵作為原油生產(chǎn)過程中的重要耗能設(shè)備,對其進行技術(shù)改造、降低能耗、提高效率,一直是技術(shù)人員關(guān)注的重點課題。本文通過分析輸油系統(tǒng)的能耗現(xiàn)狀,闡述輸油泵變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)的原理及影響因素,分析了輸油泵的節(jié)能效果。關(guān)鍵詞：節(jié)能、變頻調(diào)速、輸油泵1.輸油系統(tǒng)的能耗現(xiàn)狀隨著油田長期開采,含水量不斷上升,產(chǎn)油量減少,輸油泵的實際輸油量越來越小,輸送的大部分為水,且輸油量存在不穩(wěn)定性,很難控制在最佳工作點。為實現(xiàn)輸油泵的高效經(jīng)濟平穩(wěn)運行,在提高效率、降低摩阻及合理調(diào)度的基礎(chǔ)上,采用變頻調(diào)速技術(shù)是更有效、直接的方法,可提高輸油泵和整個集輸系統(tǒng)的工作效率,降低能耗。2.輸油泵變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)原理變頻調(diào)速技術(shù)集電子技術(shù)和計算機技術(shù)于一體,是一種高效節(jié)能技術(shù)。它通過對輸油泵內(nèi)部葉輪轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié),來實現(xiàn)對輸油量的調(diào)節(jié),從而達到節(jié)能的目的。相比于對出口閥門開度調(diào)節(jié)的方法,這種方法操作簡單,且不會造成大量能源浪費,更符合節(jié)能環(huán)保的要求,因此在實際應(yīng)用中更為廣泛。3、輸油泵變頻調(diào)速的影響因素改變電機定子的電壓頻率可以改變電機的轉(zhuǎn)速，進而改變電機的頻率，達到調(diào)節(jié)輸油泵內(nèi)葉輪轉(zhuǎn)速的目的。由交流電動機工作原理中的轉(zhuǎn)速關(guān)系式：n=60f(1-s)/p，其中f，p，s分別代表輸油泵電機的'電源頻率、電機極對數(shù)和轉(zhuǎn)差率，由上式可知，要想使電機的輸入功率升高，就要使軸功率相應(yīng)升高，升高軸功率可以通過升高電動機轉(zhuǎn)速實現(xiàn)，最終通過勻速改變電機的電源頻率來改變轉(zhuǎn)速。當電機轉(zhuǎn)速降低時，軸功率降低，輸入功率降低，這樣就實現(xiàn)了輸油泵的變頻調(diào)速節(jié)能。影響變頻調(diào)速的因素主要有以下幾點：3.1調(diào)速變頻的范圍受輸油泵的工況影響，只有在適宜的情況下才適用調(diào)速變頻來節(jié)能。例如當輸油泵的轉(zhuǎn)速過低，導(dǎo)致功率明顯下降，這時采油調(diào)速變頻對效率的影響也會變小，此種情況下采用調(diào)頻并不能獲得滿意的效果。3.2調(diào)速范圍還受電機的工作效率影響，在理想的情況下，軸功率會隨著電機轉(zhuǎn)速的下降而下降，但是當電機出現(xiàn)故障，造成輸出功率與額定功率出現(xiàn)偏離，且偏離幅度較大時，就會使整個輸油泵的工作效率因為電機效率的下降而造成不利的影響。3.3定速泵的影響，在實際的工作中，因為工作的需要，定速泵和調(diào)速泵需要同時工作，不能隨時對輸油泵進行全部的調(diào)速控制，這時就要關(guān)注定速泵與調(diào)速泵的工作狀況，要保證他們都在高效區(qū)運行且達到系統(tǒng)最優(yōu)，因此，定速泵和調(diào)速泵共同運行時，它必然會對調(diào)速范圍產(chǎn)生影響，也是我們需要關(guān)注的。3.4不同輸油管路的特性曲線不盡相同，不同的特性曲線也會對調(diào)速節(jié)能產(chǎn)生影響。4、輸油泵變頻調(diào)速節(jié)能效果分析我們以TDCG-200變頻器為例，來對輸油泵的變頻節(jié)能效果進行分析，它的特點是可以帶動外輸油泵，并能實現(xiàn)對輸油泵進行變頻調(diào)速。在運行的過程中，變頻器為輸油泵的電動機提供可以調(diào)節(jié)頻率的電源，對電機實現(xiàn)無極調(diào)速，進而使管網(wǎng)的油壓發(fā)生變化。通過對管網(wǎng)壓力的監(jiān)測可以得出，設(shè)定的壓力單元內(nèi)可以為用戶提供符合要求的壓力和流量。當變頻器收到設(shè)定信號和反饋信號時，內(nèi)部的分析程序就會對信號數(shù)據(jù)進行分析計算，并以轉(zhuǎn)速控制信號輸出。變頻器收到信號后，就會啟動輸油泵，使管網(wǎng)壓力上升，達到預(yù)定值后，變頻器的輸出功率同時上升，達到峰值后，變頻器通過控制轉(zhuǎn)速達到生產(chǎn)的預(yù)設(shè)值。通過對啟動為50Hz、轉(zhuǎn)速為1980r/min、輸出量為150m3/h、額定功率為185kW的輸油泵安裝TDCG-200變頻器后進行節(jié)能分析，一年可以節(jié)電66×104kWh以上，節(jié)能效果顯著。、5結(jié)語輸油泵變頻節(jié)能主要通過對離心泵的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，進而對整個機組進行工況控制。利用變頻調(diào)速可以有效改善輸油泵的工作效能，節(jié)能效果顯著。在滿足了生產(chǎn)需要、節(jié)能降耗的前提下，還延長了輸油泵的使用壽命，提高了