趙樹宏　田德芹　劉雪冬

摘要：結(jié)合具體輸油管道實(shí)例，分析了輸油泵的損失情況，介紹了輸油泵機(jī)組變頻調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并給出了具體的技術(shù)方案。實(shí)際運(yùn)用表明，在輸油管道運(yùn)用高壓變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)具有良好的效果，能夠取得良好的節(jié)能效益，將來(lái)在輸油管道中值得推廣和運(yùn)用。

關(guān)鍵詞：高壓變頻調(diào)速；節(jié)能技術(shù)；輸油管道；變頻形式；報(bào)警功能

中圖分類號(hào)：TB

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：16723198（2014）05018201

1引言

高壓變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)是隨著技術(shù)的發(fā)展和科研的深入而出現(xiàn)的一種新技術(shù)，主要運(yùn)用于機(jī)械設(shè)備的調(diào)節(jié)工作，該技術(shù)的運(yùn)用具有良好的效果，不僅能夠提高調(diào)節(jié)工作的效率，還可以取得顯著的節(jié)能效果。在輸油管道運(yùn)行過程中，為保證管道輸油能力，降低能耗，提高輸油管道運(yùn)輸效益，也需要采取相應(yīng)的技術(shù)措施，降低能耗，提高輸油泵的管理和維護(hù)水平。而高壓變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)正好滿足了輸油管道的這種需要，在實(shí)際運(yùn)用中不僅能夠節(jié)約電能，還可以提高輸油管道的效益，有著良好的運(yùn)用效果。

2輸油泵的損失分析

某輸油管道全長(zhǎng)873km，管徑720mm，設(shè)計(jì)年輸油量2.4×107t，線路中一共設(shè)置了16個(gè)中間站，由52臺(tái)輸油泵機(jī)組運(yùn)行，從而確保該線路正常輸油。在該工程一期和二期改造過程中，由于輸油泵技術(shù)參數(shù)存在著差異，使得油泵上下站輸油管道壓力存在差異，有必要對(duì)出口閥門進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而達(dá)到控制節(jié)流的目的。但該方式會(huì)使閥門前后存在一定的泵管壓差，導(dǎo)致輸油泵的一部分功率出現(xiàn)浪費(fèi)現(xiàn)象，進(jìn)而引起電能的大量浪費(fèi)。調(diào)查和分析顯示，這種浪費(fèi)不僅損失了大量的電能，還消耗了大量的石油。必須采取相應(yīng)的技術(shù)對(duì)此進(jìn)行改進(jìn)，而高壓變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)滿足這種需要，在實(shí)際工作中值得推廣和運(yùn)用。

3輸油泵機(jī)組變頻調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

（1）合理確定變頻調(diào)速系統(tǒng)型號(hào)。離心泵的主要作用是調(diào)節(jié)流量，對(duì)輸油泵電機(jī)進(jìn)行變頻，使得電機(jī)的轉(zhuǎn)速發(fā)生改變，從而達(dá)到調(diào)節(jié)輸油泵工況的目的。通過對(duì)該技術(shù)的分析研究，考慮實(shí)際運(yùn)用的情況，在該輸油管道輸油泵機(jī)組選擇上，最后決定采用HARSVERT-A06/220型高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)。

（2）變頻調(diào)速系統(tǒng)的具體組成。該系統(tǒng)運(yùn)用單元串聯(lián)多電頻技術(shù)，變頻器的組成包括移相變壓器、功率模塊、控制器。功率模塊結(jié)構(gòu)及電氣性能完全一致，并能夠進(jìn)行互換，而移相變壓器的運(yùn)用能夠改善網(wǎng)側(cè)電流波形?？刂破鞯慕M成包括高速單片機(jī)、工控PC、PLC，單片機(jī)采用的是PWM控制，通過互聯(lián)網(wǎng)，能夠進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，也可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化控制。在控制器和功率單元之間，運(yùn)用光纖通訊技術(shù)，將低壓和高壓部分完全隔離，整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，還具有良好的抗電磁干擾能力。

4運(yùn)用中的具體技術(shù)方案

在進(jìn)行系統(tǒng)安裝的時(shí)候，為了達(dá)到最好的效果，除了做好安裝工作之外，還必須選用合理的技術(shù)方案。盡管變頻調(diào)速系統(tǒng)的運(yùn)用能夠取得良好的節(jié)能效果，提高輸油管道的運(yùn)行效益，但輸油泵機(jī)組是整個(gè)輸油線路的重要部位，必須保證其長(zhǎng)時(shí)間正常運(yùn)轉(zhuǎn)。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，不僅要保證系統(tǒng)自身性能良好，還必須合理采用技術(shù)方案，提高系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性，達(dá)到最佳效果。在該輸油管道變頻調(diào)速系統(tǒng)改造的時(shí)候，具體采用的技術(shù)方案如下。

（1）改進(jìn)變頻形式。系統(tǒng)設(shè)計(jì)為工頻和變頻手動(dòng)切換兩種方式，這樣一來(lái)，在實(shí)際運(yùn)行中，如果系統(tǒng)發(fā)生故障，通過手動(dòng)切換，能夠換成工頻擋，有利于促進(jìn)整個(gè)輸油管道正常運(yùn)行，滿足實(shí)際生產(chǎn)的需要。

（2）改進(jìn)調(diào)節(jié)方法。該系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)調(diào)節(jié)的方法設(shè)計(jì)為開環(huán)和閉環(huán)形式，兩種方式發(fā)揮著不同的作用，確保整個(gè)系統(tǒng)的有效運(yùn)行。開環(huán)表示不對(duì)油壓進(jìn)行控制，閉環(huán)表明系統(tǒng)根據(jù)油壓調(diào)節(jié)的實(shí)際需要，對(duì)其進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，以滿足系統(tǒng)正常運(yùn)行的需要，確保油壓的恒定，為整個(gè)系統(tǒng)平穩(wěn)工作奠定基礎(chǔ)。

（3）設(shè)置應(yīng)急按鈕。為了更好的處理和應(yīng)對(duì)突發(fā)情況，在輸油泵機(jī)組運(yùn)行系統(tǒng)設(shè)置應(yīng)急按鈕。系統(tǒng)運(yùn)行中如果出現(xiàn)異常情況，啟動(dòng)應(yīng)急按鈕，能夠使整個(gè)系統(tǒng)停止運(yùn)行，同時(shí)在控制室有監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?qū)ο到y(tǒng)運(yùn)行的情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，通過對(duì)這些運(yùn)行參數(shù)的調(diào)取和分析，能夠及時(shí)掌握系統(tǒng)的各項(xiàng)情況，有利于對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行更好的管理，提高管理水平。

（4）優(yōu)化保護(hù)參數(shù)。在系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，應(yīng)該對(duì)系統(tǒng)保護(hù)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，從而確保輸油管線處于更好的運(yùn)行狀態(tài)，促進(jìn)系統(tǒng)平穩(wěn)連續(xù)運(yùn)行。保護(hù)參數(shù)的設(shè)置應(yīng)該考慮輸油管道的實(shí)際情況，提高設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性，避免系統(tǒng)過于靈敏情況的發(fā)生，因?yàn)檫^于靈敏會(huì)導(dǎo)致輸油泵停機(jī)，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行帶來(lái)不利影響。

（5）設(shè)置報(bào)警功能。在變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)置該功能，并考慮現(xiàn)場(chǎng)具體情況，以便更加及時(shí)迅速的掌握系統(tǒng)運(yùn)行情況。報(bào)警功能設(shè)置之后，還需要對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)、實(shí)際操作情況、故障等進(jìn)行記錄，以便全面掌握該系統(tǒng)運(yùn)行情況，也為采取措施處理出現(xiàn)的故障提供依據(jù)。

5具體的運(yùn)用效果

在上述輸油管道中，通過運(yùn)用高壓變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)，取得了良好的節(jié)能效果，其綜合節(jié)電率約27%，按每年運(yùn)行350天，電費(fèi)0.6元/kWh計(jì)算，每年節(jié)約電費(fèi)可達(dá)1100多萬(wàn)元，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。另外該技術(shù)的運(yùn)用還減少了泵軸、軸承的磨損，降低了泵軸、軸承運(yùn)行時(shí)的溫度，從而延長(zhǎng)了其使用壽命，減少了維護(hù)工作量，也具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

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