工频与变频调节技术能耗分析.docx

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2024-09-22 发布于湖北
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工频与变频调节技术能耗分析.docx

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工频与变频调节技术能耗分析

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摘要：本站投产时间长，设备管线腐蚀严重，输油泵长期处于小流量运行状态，效率低，耗电量大，针对本站的情况进行系统改造，更换1号和3号输油泵，对1号和2号输油泵进行一拖二变频改造，实现闭环控制，使泵的耗电量从每天1450KW降到520KW，节约了大量的能源，提高了泵的效率，延长了泵的使用寿命，降低了职工的劳动强度。某某2101中转站是1983年9月10日正式投产的，占地面积为：4500㎡，建筑面积为：450㎡，设计日处理外输能力为4000m3/d，由于打加密井，在1991年3月-8月对本站进行第一次系统改造，占地面积为9000㎡，建筑面积为585㎡，设计日处理外输能力提高到10000m3/d，设计含水85%，收油站数为10个。

由于经过十多年运行，设备腐蚀老化等问题比较严重，存在较大安全隐患，2008年7月对本站进行第二次系统改造，更换了大量的机泵和设备，这里只对输油泵做以解释，本次更换了1号、3号排量为200m3/h的输油泵，排量根据开发预测重新匹配，拆除4号输油泵，给1号、2号输油泵安装一拖二变频1套，实现闭环控制。一、工频调节：所谓工频调节就是利用调节离心泵的出口闸门来控制离心泵的排量。离心泵在正常情况下工作，如果来液量突然变化，就必须通过调节出口闸门来控制排量和压力，以本站2号输油泵为例：型号为150D30A×4的输油泵额定排量为155m3/h，扬程为122.8m，转数为1480r/min，额定电流为161/93A，电压为380/660V，频率为50Hz，功率为90Kw，但在实际生产工作中，从2009年1月-5月的生产数据表明，平均日产液为2204m3/d左右，每日耗电平均为1452KW，泵效为57.31%，离心泵长时间处于大马拉小车工作状态，电动机耗电多，浪费了大量的电能，缩短了泵和电机的使用寿命，频繁的人工控制离心泵的出口闸门，会经常出现油气分离器高低液位，使生产不稳定，增加了职工的劳动强度。二、变频器调节：

由于本站输油泵效率太低，损失了大量的电能，单耗太高，泵的使用寿命短，通过系统改造对输油泵安装变频调速器后，该站脱离了离心泵长时间处于小流量运行状态，还是以2号输油泵为例：从2010年1月-5月的生产数据表明，平均日产液为:2366m3/d左右，每日耗电平均为552Kw，泵效为61.52%，电动机在经过变频运行后，输入功率不变，耗电量从原来的1452Kw降到552Kw，其节电率为62.98%，节电效果显著。

1、?节电年度收益情况：???节电费用（按油田工业用电每千瓦小时1.25元计算）

年节电费：(1452-552)KW×365天×1.25元/KW=41、0625万元2、两年度资料对比表

日期

平均日产液（t）

平均日产油（t）

平均日输油耗电（KW）

输液单耗

泵效（%）

输入功率（Kw）

2009.1

1968

142

1528

0.78

2209.2

2264

170

1523

0.67

58.87

2009.3

2270

178

1533

0.68

59.03

2009.4

2266

187

1476

0.65

58.93

2009.5

2250

122

1501

0.67

58.51

平均

2204

160

1452

0.69

57.31

2010.1

2370

174

576

0.24

61.63

2010.2

2337

181

618

0.26

60.77

2010.3

2372

188

570

0.28

61.67

2010.4

2387

197

566

0.24

62.07

2010.5

2364

186

428

0.18

61.47

平均

2366

185

552

0.24

61.52

三、变频器的基本工作原理：

1、离心泵转差率的公式：

n=60f（1-S）/p式中：n—电动机转数；f—异步电动机的频率；S—电动机转差率；P—电动机磁极对数由上式可知：转数n和频率f成正比，主要改变频率f就可以改变电动机的转数，当频率f在0～50Hz的范围内变化时，电动机转数调节范围非常宽，变频器就是通过改变电动机频率来实现调节，是一种理想的高效率、高性能的调整手段。2、离心泵变频器的原理

其简单原理就是利用将工频电源变换成另一频率的电能控制装置，我们现在使用的变频器主要采用交-直-交方式，先把工频交流电源通过整流转换成恒定的直流电源，然后再把直流转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机，由于采用微处理机编程的正弦波PWM控制电流输出故可用于交流电动机的无级调速。变