前言

魯寧輸油管線主要承擔勝利油田原油外運，以及黃島進口原油外輸至儀征的任務(wù)，是保障沿江煉化企業(yè)生產(chǎn)的一條主要的生命線。該線1977年投產(chǎn)，自北向南有13座泵站，全長655．37 km，設(shè)計運行最高工作壓力4．2 MPa，寧陽輸油泵站為其中的一站。全線采用串聯(lián)泵旁接油罐工藝流程運行，由于受油田產(chǎn)量和進口油量影響，魯寧線輸油量為每月135萬t左右不定。變頻改造前在寧陽輸油泵站前2臺輸油泵運行滿足不了輸油任務(wù)的需要、必需采用3臺輸油泵運行時，由于受管道允許承壓范圍限制，第3臺泵的出口閥門開度較小。實際參與運行的第3臺輸油泵出口閥門開度一般在3O度左右，造成出口閥門的前后存在著較大的泵管壓差，泵出口閥門的節(jié)流造成了大量的能源損失，特別是第3臺輸油泵節(jié)流損失較大、耗電量大，降低能耗尤為重要。為此決定對第三臺輸油泵進行變頻改造，選用北京利德華福電氣技術(shù)有限公司生產(chǎn)的額定容量為2250 kVA，型號為HARSVERT-A06／220的高壓變頻器，希望通過變頻運行來滿足各種工況下的運行要求、降低能耗。

一、變頻調(diào)速系統(tǒng)

1、主回路方案

通過對寧陽輸油泵站變頻改造方案的論證，結(jié)合現(xiàn)場的實際情況。變頻器的選型充分考慮到了所應(yīng)用場合使用工況條件的最惡劣情況，留有足夠的設(shè)計裕度和必要的保護措施。變頻系統(tǒng)電氣主回路方案如圖1 所示。

圖1 主回路方案

2、控制方式

結(jié)合寧陽輸油泵站的實際運行情況，輸油泵電機組變頻器以出站壓力為控制對象，壓力傳感器檢出出站壓力，作為反饋信號送給壓力調(diào)節(jié)器，并與出站壓力給定值比較，得到的輸出作為變頻器的頻率指令，調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速，控制出站壓力保持恒定。投用后運行結(jié)果證明，該變頻器的選型符合運行要求，對第三臺泵的控制效果達到了預(yù)期節(jié)能目標，實現(xiàn)了上述控制策略及遠方操作和就地操作功能。對于整個多臺泵構(gòu)成的串聯(lián)泵組，使用變頻調(diào)速控制后節(jié)能效果也很明顯。

三、變頻改造后應(yīng)用效果

1、節(jié)能效果

變頻改造后，根據(jù)軸功率與轉(zhuǎn)速間的接近立方正比關(guān)系，節(jié)電效果很好。依據(jù)目前的實際情況來看，魯寧線每月135萬t輸油任務(wù)，完成同一輸量下，輸油泵耗電主要決定于泵的入口和出口壓力以及泵電機的效率。對多臺串聯(lián)泵構(gòu)成的輸油泵電機組，最后一臺輸油泵出口壓力越高機組耗電越多。變頻改造后最后一臺輸油泵出口壓力比改造前降低了1.16MPa。相關(guān)的其他參數(shù)如下表所示：

表1 寧陽輸油泵站變頻改造前后運行參數(shù)一覽表

由上述實際運行參數(shù)表可以得出寧陽站日均節(jié)電約2．15萬kWh，在目前輸量下變頻器實際年運行天數(shù)按200天計算，寧陽站每年可節(jié)電430萬kWh，按0．7元／kwh計算年節(jié)電費用為3O1萬元人民幣。改造后的第一年就可收回投資，取得了巨大的經(jīng)濟效益。結(jié)合魯寧線目前的實際情況，如果對全線其他泵站參與運行的第3臺輸油泵電機組加裝變頻器，節(jié)能效果將更為可觀。

2、變頻改造后其他應(yīng)用效果

變頻改造后在取得巨大經(jīng)濟效益的同時還減少了輸油泵機組的機械沖擊，降低了運行中的磨損和噪音，延長了電機的使用壽命，延長了輸油泵機組的維護保養(yǎng)周期、增加了整個機組的使用壽命等方面的間接經(jīng)濟效益。變頻調(diào)速響應(yīng)快方便了母管油壓的調(diào)節(jié)，增強了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

結(jié)束語

輸油泵機組高壓變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)是實現(xiàn)輸油系統(tǒng)節(jié)能的有效技術(shù)途徑。它將閥門節(jié)流工況調(diào)節(jié)方式改為輸油泵的轉(zhuǎn)速改變來調(diào)節(jié)工況的方式，具有調(diào)節(jié)方便，節(jié)減能耗的特點，泵出口閥全開可有效避免輸油泵出口閥的節(jié)流損失，取得巨大的經(jīng)濟效益。北京利德華福電氣技術(shù)有限公司生產(chǎn)的HARSVERT系列變頻器可靠性高、性能價格比較高、已有廣泛應(yīng)用基礎(chǔ)。