史德平

【摘 要】通過對(duì)大港油田天然氣公司天然氣處理站深冷裝置AC-715空冷器加裝變頻器后的節(jié)氣、節(jié)電情況進(jìn)行分析，得出了該改造項(xiàng)目取得了可觀的節(jié)能效果的結(jié)論。

【關(guān)鍵詞】空冷器;冷卻效果;變頻;節(jié)能

1.改造原因

天然氣處理站AC-715空冷器主要由翅片管束和兩臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)組成，是深冷裝置的一個(gè)工藝環(huán)節(jié)，作用是對(duì)膨脹機(jī)增壓端出口的天然氣降溫。該空冷器的冷卻效果受周圍環(huán)境溫度影響較大，在冬季時(shí)保持一臺(tái)風(fēng)機(jī)工頻運(yùn)行也存在冷卻效果過深的問題，既不利于后續(xù)的V-160和T-1000塔安全運(yùn)行，也造成了T-1100塔熱負(fù)荷過大，從而導(dǎo)致深冷裝置整體能耗水平較高。為了解決深冷裝置AC-715空冷器在冬季冷卻效果過深的問題，天然氣公司立項(xiàng)進(jìn)行了AC-715空冷器加裝變頻器的改造，對(duì)其中的AC-715B風(fēng)機(jī)加裝了變頻調(diào)速功能，使AC-715B風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速能夠根據(jù)空冷器出口溫度自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)空冷器冷卻效果與工藝實(shí)際需要相適應(yīng)。在將近四年的運(yùn)行時(shí)間里，該變頻器運(yùn)行可靠，實(shí)現(xiàn)了AC-715空冷器冷卻效果根據(jù)生產(chǎn)運(yùn)行需要自動(dòng)調(diào)節(jié)的功能，達(dá)到了項(xiàng)目預(yù)期目標(biāo)。本文主要對(duì)該項(xiàng)目的節(jié)能效果進(jìn)行分析。

2.節(jié)能情況及經(jīng)濟(jì)效益分析

（1）深冷硅油爐燃?xì)庀墓?jié)約情況分析：

AC-715空冷器增加變頻器后，后續(xù)的V-160、T-1000塔溫度得到適當(dāng)提高，硅油爐負(fù)荷得到降低，因此從理論上分析硅油爐的燃?xì)庀膽?yīng)該有所降低。下面對(duì)改造前后硅油爐燃?xì)庀膶?shí)際情況進(jìn)行對(duì)比分析：

2009年10月份改造完成，變頻器投入運(yùn)行，選擇2008年11月～2009年2月深冷硅油爐的燃?xì)庀牧颗c2009年11月～2010年2月深冷硅油爐的燃?xì)庀牧窟M(jìn)行對(duì)比分析。其中2008年11月～2009年2月天然氣處理站深冷裝置處理天然氣12333萬方，硅油爐消耗燃?xì)?69380方，即平均每處理1萬方天然氣，硅油爐消耗天然氣46.17方。2009年11月～2010年2月天然氣處理站深冷裝置處理天然氣11459萬方，硅油爐消耗天然氣471426方，即平均每處理1萬方天然氣，硅油爐消耗天然氣41.14方。

因此，AC-715空冷器加裝變頻器后，深冷裝置每處理1萬方天然氣，節(jié)約燃?xì)庀?.03方。

通過比較兩個(gè)時(shí)間段的日生產(chǎn)運(yùn)行歷史數(shù)據(jù)也可以發(fā)現(xiàn)，AC-715空冷器加裝變頻器后，V-160溫度得到了回升（改造前為45℃～47℃，改造后為42℃～43℃），硅油爐的日耗氣量也得到了明顯下降。

按照近年來冬季平均每天接收天然氣100萬方，冬季深冷一期裝置運(yùn)行120天計(jì)算，一個(gè)冬季可節(jié)約硅油爐燃?xì)?.04萬方。

按照3元/方天然氣價(jià)計(jì)算，折合18.12萬元。

（2）節(jié)電情況分析：

改造后，風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)了20～50Hz之間的變頻運(yùn)行。根據(jù)文獻(xiàn)資料以及處理站專業(yè)人員實(shí)測(cè)，風(fēng)機(jī)電機(jī)的耗電功率與風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的三次方近似成正比關(guān)系，例如風(fēng)機(jī)在30Hz運(yùn)行狀態(tài)下的耗電功率是其工頻運(yùn)行狀態(tài)下的

（30/50）3 ×100%= 21.6%

因此變頻改造也會(huì)使空冷器本身節(jié)約電能消耗。改造前AC-715空冷器在冬季保持一臺(tái)風(fēng)機(jī)工頻連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)，通過分析電機(jī)的電流，可以計(jì)算出AC-715空冷器冬季平均耗電功率為10.3千瓦。改造后，AC-715空冷器在冬季保持一臺(tái)風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)生產(chǎn)運(yùn)行歷史數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出AC-715空冷器平均耗電功率為3.8千瓦，因此每個(gè)冬季AC-715空冷器可以節(jié)約電能

（10.3-3.8）×24×120/10000 = 1.87萬千瓦時(shí)。

按照電價(jià)0.8元/千瓦時(shí)計(jì)算，折合電費(fèi)1.50萬元。

改造后，每年的燃?xì)?、電能?jié)約費(fèi)用合計(jì)為19.62萬元，其中燃?xì)庀墓?jié)約的費(fèi)用占總節(jié)約費(fèi)用90%以上。

3.結(jié)論

該改造項(xiàng)目的投資成本包括變頻器購置費(fèi)、安裝費(fèi)一共4萬元，而該改造項(xiàng)目一年取得的收益就達(dá)到19.62萬元，大大超過了投資成本。因此，該改造項(xiàng)目投資小，收益高。另外，取得的經(jīng)濟(jì)效益中燃?xì)夤?jié)約費(fèi)用占絕大部分，而空冷器風(fēng)機(jī)本身的節(jié)電費(fèi)用僅占一小部分，這也啟發(fā)我們?cè)谶M(jìn)行節(jié)能監(jiān)測(cè)、能效分析和節(jié)能改造時(shí)不要局限于單體設(shè)備，也要分析工藝系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)是否合理，能源是否得到有效利用，并且后者往往具有更大的節(jié)能潛力。

參考文獻(xiàn)：

[1]王賀岑，鄒文華等.風(fēng)機(jī)變頻改造節(jié)能技術(shù)在火電廠的應(yīng)用研究[J].中國電力，2002，35（2）：70-74

（作者單位：天然氣公司天然氣處理站）