变频调速技术在炼油厂的应用及效益移相触发器

变频调速技术在炼油厂的应用及效益

变频调速技术在炼油厂的应用及效益 2011年12月09日 来源： 摘要: 介绍了炼油厂生产装置的机泵应用变频调速技术的节电原理、控制原理及产生的效益等。关键词: 机泵 变频调速 节能 分析

1 概 况

1994年3月召开的中国石化总公司节能工作会议，把应用变频调速作为节能新技术进行推广。镇海炼化公司确定在炼油厂额定电压380V电动机的机泵上试应用。自1994年12月初第1台变频调速器试用获得成功，至1998年4月已投用的电机变频调速器达100多台。机泵种类有：离心油（或水）泵、通风机、罗茨鼓风机、往复式空气压缩机、行车吊机等。3年来，本厂先后对常减压、加氢裂化、重整加氢、重油催化等装置共50多台变频器进行节电测试，节电率分别为42%～71.9%。其中，重油催化和气体分离装置的生产负荷率分别达101%和108%，节电率还达42%以上。

2 机泵变频调速节电效益技术分析

2.1 离心泵变频调速节电效益技术分析离心泵调速节电效益较好，但因泵出口回路数量不同、工况与控制不同、加工负荷不同，节电效果又有差异。现分单回路闭环自动控制与多回路闭环自动控制两种状况进行分析。（1）单回路闭环自动控制单回路闭环自动控制变频运行时，介质走控制阀组的副线，且副阀全开。而工频运行时，调节工艺参数的执行机构是控制阀，其开度又不大，阻力降损失大。如加氢裂化装置的航空煤油泵P308/B（见图1），工频运行时控制阀DN80的开度仅30%～50%，采用变频运行后，阀DN100全开，避免了节流压头损失，泵出口压力下降38%～69%，节电率达42%～76%。

一般说，单回路闭环控制离心泵变频运行的节电效果好，但也有个别较差。如变频后介质不流经控制阀组的幅线阀，而仍走控制阀路线，由于有节流损失，则节电率低。例如，I常装置的泵P128/1变频运行后，侧得的节电率仅16.8%。（2）多回路闭环控制多回路闭环控制变频运行时，由于工艺工况不同，技术要求不一，故节电效果不一样。其原因如下：第1种状况：介质打回流的流量远大于装置的出口流量。此状态采用回流量作变频调速控制参数，相当于泵出口单回路控制工况，泵出口阀与副线阀可全开，变频运行后，泵出口压力降低幅度大，电流降低幅度也大，节电率也高。如泵P112/2变频运行后，频率降至30Hz，泵出口压力降低50%，电流下降68%，节电率打60%。第2种状况：介质打回流的量虽然大于液控出装置流量，但液控出装置回路压力降大，而回流回路压力降小。这样，宜采用出装置液控参数指挥变频调速，也能得到较好的节电效果。如P113/1泵，起初采用回流量作变频调速控制参数，由于仍存在人为节流（不开副线阀），还用控制阀的上游阀节流，电流下降少，节电效果不佳。后改用出装置液控指挥变频器调速，介质走副线，从而电流降幅大，频率降至37Hz，节电率达59%。第3种状况：泵出口是多回路闭环自动控制，但各并回路的介质流量均衡相等，管路系统的工艺操作压力均等且较小。这样，可取任一新环回路控制变频调速，其节电率高。如进料泵P202/A，该泵并列分成流量、压力均等4支路，投用变频运行，节电率达62.8%。第4种状况：介质打回流的流量小于液控出装置流量，只好采用流量作变频调速控制参数，其节电率偏低。如泵P104/2，打回流回路仍存在一定程度的人为节流（控制阀组的副线阀开度不大），电机运行频率仅降至44Hz，节电率仅为22.1%。2.2 风机变频调速的节电效果分析（1）加热炉离心通风机节电效果通风机低负荷时采用变频调速，由于风机的功率与转速三次方成正比，并且入口蝶阀全开，克服了工频运行时入口蝶阀半开的阻力损失，节电效果十分明显。如I常装置加热炉鼓风机采用变频控制后，频率降为38.4Hz，节电率为56.4%。（2）空冷风机变频调速的节电效果空冷风机采用工艺闭环自动变频调速控制后，风机的负荷可随油气冷却负荷的变化自动调节，节电效果好。如溶剂油装置A401/B空冷风机，1996年改用闭环变频调速自动控制后，频率由50Hz降至30Hz，节电率达58.8%。（3）罗茨鼓风机变频调速的节电效果罗茨鼓风机变频运行时可将罗茨机出口旁路阀门关死，据气体负荷自动调节输送量。加氢裂化装置罗茨鼓风机应用变频调速后，电动机频率由50Hz降至29.2Hz，节电效果十分明显。

3 效益

炼油厂在各种机泵上应用变频调速技术节电、节能，经济效益明显（见表1），并可改善工况，提高产品质量，大大减少设备故障损坏率，降低噪音，减轻劳动强度。炼油厂延迟焦化1#行车应用变频调速后，电气机故障率由每月2～3次减少至每月1次以下，行吊车工况明显改善。溶剂油装置空冷风机应用变频调速后不仅节电，而且稳定了T402塔顶压力操作，克服了环境温度对塔顶压力控制的影响，提高了产品合格率。

4 结论与体会

机泵应用变频调速调节方便、灵敏，调节速度比气动调节快，可改善工艺工况和提高产品质量。变频调速技术应用的选择：（1）对泵出口单回路自动控制的离心泵，出口压力与控制阀后管路压力差大的应优先应用，并

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