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        變頻泵在日儀原油管道增輸中的節(jié)能分析

        2019-09-10 09:25:12田遠(yuǎn)
        石油研究 2019年5期
        關(guān)鍵詞:能耗

        摘要:文中對(duì)變頻泵的工作原理以及節(jié)能降耗進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹,對(duì)比了日儀線增輸前后的輸油能耗,通過(guò)記錄日儀線輸量相近時(shí)工頻泵和變頻泵的輸油能耗,說(shuō)明了變頻泵在輸油生產(chǎn)節(jié)能降耗中的重要性。

        關(guān)鍵詞:變頻泵;增輸;能耗

        日照-儀征原油管道2011年10月10日建成投產(chǎn),從山東省日照市嵐山港區(qū)至江蘇省儀征市的儀征中轉(zhuǎn)油庫(kù),線路總長(zhǎng)度為390 km,全線共有五座輸油站分別為日照輸油站、東海輸油站、觀音輸油站、淮安輸油站和儀征末站。管線設(shè)計(jì)壓力為8.5 MPa。日照-儀征原油管道增輸是在現(xiàn)有日照、東海、淮安、觀音和儀征五座輸油站場(chǎng)預(yù)留位置增設(shè)必要的輸油設(shè)備、配套工藝管道和設(shè)施,以及供配電、自控、通信、土建、消防等配套系統(tǒng)的擴(kuò)容改造。

        1變頻泵在輸油中的應(yīng)用

        輸油泵站是在輸油系統(tǒng)中一個(gè)很重要的部分,輸油泵站的運(yùn)行成本是很大的,它的能耗在整個(gè)輸油成本中占據(jù)很大的比重,通過(guò)新的水力模型或制造技術(shù)將輸油泵效率提高 1 %是非常困難的事,但是輸油泵在運(yùn)行時(shí)其效率下降 10 %以上是可以實(shí)現(xiàn)的,提高輸油泵的運(yùn)行效率就顯得尤為重要。工況處于經(jīng)常變化的輸油系統(tǒng)是極為普遍的,在這些系統(tǒng)中,如果采用節(jié)流調(diào)節(jié)法勢(shì)必使能量大量浪費(fèi)。如果能很好地使用變頻調(diào)速系統(tǒng),使輸油泵最大限度地在其高效率段運(yùn)行,盡可能避免揚(yáng)程的浪費(fèi),這樣既可以節(jié)約大量能源,又可以避免由于管網(wǎng)中輸油壓力的升高對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的負(fù)面影響。

        輸油泵的選型都是根據(jù)最高設(shè)計(jì)流量和所需揚(yáng)程選定的,而在實(shí)際運(yùn)行中,系統(tǒng)的耗油量是不斷變化的,絕大部分時(shí)間里,其耗油量都小于最高設(shè)計(jì)流量,這勢(shì)必會(huì)使輸油泵在效率低下及揚(yáng)程過(guò)剩的情況下運(yùn)行,造成浪費(fèi)。變頻泵與定速泵相比較,之所以可以節(jié)能,是因?yàn)樗男阅芸梢噪S轉(zhuǎn)速的改變而改變,其關(guān)系可以根據(jù)如下函數(shù)計(jì)算:

        式中:n1 和n2 分別為輸油泵調(diào)速前后的轉(zhuǎn)速(r /min);H1和H2 分別為輸油泵調(diào)速前后的輸油泵揚(yáng)程(m);N1和N2 分別為輸油泵調(diào)速前后的輸出軸功率(kW);Q1和Q2分別為輸油泵調(diào)速前后的輸油量。

        2日儀線增輸運(yùn)行參數(shù)分析

        日儀線增輸主要是通過(guò)增加輸油泵來(lái)實(shí)現(xiàn),輸油泵的具體參數(shù)如表1所示:

        跟蹤日儀線增輸后的運(yùn)行情況,對(duì)比增輸前的一些運(yùn)行參數(shù),對(duì)不同運(yùn)行輸量下的能耗進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析。

        2.1日照站輸油泵變頻運(yùn)行能耗對(duì)比

        當(dāng)運(yùn)行輸量為3 210 m3/h,2 400 萬(wàn)噸每年時(shí),日照站輸油泵工頻(50Hz)和變頻運(yùn)行(35Hz)。全年節(jié)電量為1252*24*350=10 516 800Kwh,按日照站電費(fèi)1.008 元/Kwh計(jì)算,全年節(jié)電費(fèi)用為1 060.09 萬(wàn)元。

        當(dāng)運(yùn)行輸量為3 350m3/h,2 650萬(wàn)噸每年時(shí),日照站輸油泵工頻(50Hz)和變頻運(yùn)行(40Hz)。全年節(jié)電量為901*24*350=7 568 400Kwh,按日照站電費(fèi)1.008 元/Kwh計(jì)算,全年節(jié)電費(fèi)用為762.89 萬(wàn)元。

        2.2日儀線淮安站輸油泵變頻運(yùn)行能耗對(duì)比數(shù)據(jù)

        當(dāng)運(yùn)行輸量為3 840 m3/h,2 800 萬(wàn)噸每年時(shí),淮安站輸油泵工頻(50Hz)和變頻運(yùn)行(35Hz)。全年節(jié)電量為1 295*24*350=10 878 000Kwh,按淮安站電費(fèi)0.645 元/Kwh計(jì)算,全年節(jié)電費(fèi)用為701.63萬(wàn)元。

        當(dāng)運(yùn)行輸量為4 027 m3/h,3 000 萬(wàn)噸每年時(shí),淮安站輸油泵工頻(50Hz)和變頻運(yùn)行(45Hz)。全年節(jié)電量為452*24*350=3 796 800 Kwh,按淮安站電費(fèi)0.645 元/Kwh計(jì)算,全年節(jié)電費(fèi)用為244.89 萬(wàn)元。

        3變頻泵運(yùn)行前后的能耗分析

        通過(guò)對(duì)比日儀線增輸前后相同輸量時(shí)輸油能耗,匯總?cè)缦卤?所示:

        通過(guò)上表對(duì)比增輸前后能耗:在月輸油量相近的情況下,增輸后的5月和6月輸油量與2016年3月和12月輸油量相近,月能耗卻增加了,這與當(dāng)月所輸送油品性質(zhì)有關(guān)。

        增輸前后相同的運(yùn)行方式,由于輸送油品物性(粘度、密度)的變化,運(yùn)行流量變化較大,直接影響月輸量和綜合單耗。油品物性好,會(huì)增加月輸量,降低綜合單耗。增輸前,全線5臺(tái)大泵運(yùn)行,輸送埃斯坡:沙輕=2:1,流量3 541 m3/h,輸送沙中:??朔ㄋ箍?1:2 流量3 674 m3/h,流量變化量133 m3/h。增輸后,全線6臺(tái)泵運(yùn)行(一臺(tái)45 Hz變頻)輸送沙輕:芒都=1:2流量3 767 m3/h,輸送阿曼:福蒂斯=1:2,流量4 027 m3/h,流量變化量260 m3/h,按變化量100~300 m3/h計(jì)算,影響月輸量7~21 萬(wàn)噸。

        4 結(jié)語(yǔ)

        在輸油生產(chǎn)中,節(jié)能降耗一直是一個(gè)很重要的指標(biāo),它直接關(guān)系著輸油的成本,對(duì)運(yùn)行方式的研究以及不同輸油量時(shí)如何實(shí)現(xiàn)變頻泵與工頻泵組合的優(yōu)化需要我們?cè)谌粘]斢蜕a(chǎn)中不斷地記錄和總結(jié),只有把各種運(yùn)行輸量時(shí)總能耗對(duì)比清楚,才能使輸油在最佳工況下運(yùn)行。

        參考文獻(xiàn):

        [1] 張穎,王國(guó)明.變頻泵在泵站優(yōu)化運(yùn)行中的應(yīng)用[J].工程與建設(shè),2006,20(2):106-108.

        [2] 王維玲,李同玲.變頻泵組合運(yùn)行方式和節(jié)能分析[J].給水排水,2007,33(3):100-102.

        [3] 張玉勝,建華,慧如等.泵站經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式研究[J].水電能源科學(xué),2015,33(4):164-166.

        作者簡(jiǎn)介:

        田遠(yuǎn),男,大學(xué)本科,工程師,中國(guó)石化管道儲(chǔ)運(yùn)有限公司運(yùn)銷處,221008

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