變頻調速技術在油田輸油泵機組上的應用(附圖)-中聯機械知識

導讀：大量的能源消耗在泵出口閥前后，造成能源的浪費。在南一油庫6KV/630KW的KDY750-75×4型輸油泵機組上推廣應用了一套利德華福公司生產的高壓變頻調速系統，實現了通過改變輸油泵的轉速進行不同的工況調節，消除泵管壓差而產生的節流損失，降低了輸油單耗，節約了電能，改善了工藝。一、問題的提出　　大慶油田南一油庫主要接收油田兩...摘要：輸油泵是油庫生產運行中主要能耗設備。由于泵的特性和管路特性不匹配，在實際運行中需要根據運行工況控制輸油泵出口閥門的開度來調節流量，以滿足生產工藝的需要。這種流量調節方式在輸油泵出口閥門前后產生較大的泵管壓差，大量的能源消耗在泵出口閥前后，造成能源的浪費。在南一油庫6KV/630KW的KDY750-75×4型輸油泵機組上推廣應用了一套利德華福公司生產的高壓變頻調速系統，實現了通過改變輸油泵的轉速進行不同的工況調節，消除泵管壓差而產生的節流損失，降低了輸油單耗，節約了電能，改善了工藝。一、問題的提出　　大慶油田南一油庫主要接收油田兩大主力采油廠——采油一廠、采油二廠來油，總儲量50×104m3，裝備有5臺輸油泵機組。輸油泵機組的主要技術參數見表1。　　由于輸油泵和輸油管道的特性不匹配（在泵選型過程，不可能選擇到完全與管路特性匹配的輸油泵），在不同的實際運行工況下，需通過調節輸油泵出口閥門來調節流量，據統計5臺輸油泵在單泵、雙泵、三泵并聯運行，三種不同運行狀況下，輸油泵閥門出口最大開度不超過10％（超過10％開度時易造成成輸油泵電機超過額定電流而導致電機超負荷運行）。造成在輸油泵出口閥門的前后存在著較大的泵管壓差，泵出口閥門節流損失了大量的能源，輸油泵做了大量的無用功，縮短了輸油泵機組的維護周期和使用壽命，不同運行工況下輸油泵出口閥門前后泵管壓差統計情況如表2所示。　　注：上表中數據以南一油庫2002年實際運行工況數據統計，表中數據為平均值。　　由表2可見，南一油庫輸油泵在單泵、雙泵并聯、三泵并聯幾種匹配運行模式下，泵出口閥前后約平均有1.2Mpa、0.7Mpa、0.4Mpa的節流損失。在泵出口閥門前后，三種工況下（單泵、雙泵并聯、三泵并聯）由于泵出口閥節流而產生的節流損失為：　　N損i=0.278P損iQi　　式中：N損i：不同工況下的閥門節流損失功率，KW　　P損i：不同工況下的閥門節流損失壓力，Mpa　　Qi：不同工況下單泵的排量，m3/h　　N損1=0.278×1.2×750=250KW250KW/630KW=39.7％　　N損2=0.278×0.7×700=136KW36KW/630KW×100％=21.6％　　N損3=0.278×0.4×640=71KW71KW/630KW×100％=11.3％　　由上面計算可知，單泵、雙泵并聯、三泵并聯三種工況下，由于輸油泵出口閥門的節流損失占其額定功率的39.7％、21.6％、11.3％。　　可見，能源的浪費是十分驚人的。因此，有必要在輸油泵機組上應用變頻調速技術，以達到依據澡同的運行工況，通過變頻運行來滿足運行工況要求，將泵出口閥全開，避免泵出口閥的節流損失。