運(yùn)行特性和變頻節(jié)能在原油庫外輸泵的分析

吳海應(yīng)

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，原油的需求量不斷增加，原油產(chǎn)品在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有非常廣泛的作用與功能，原油產(chǎn)品是能源的主要供應(yīng)者，各工業(yè)部門的生產(chǎn)與發(fā)展離不開原油產(chǎn)品，可見原油對于人類的生存與發(fā)展有著重要的意義。所以本文重點(diǎn)分析了原油外輸泵的運(yùn)行特性和變頻節(jié)能，希望可以為提高輸油泵的運(yùn)行效率、降低泵電單耗，提供一些幫助。

關(guān)鍵詞：原油外輸泵；運(yùn)行特性；變頻節(jié)能

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.06.075

0 前言

近幾年來，為了保證經(jīng)濟(jì)安全，我國不斷增加原油儲備，推動(dòng)原油儲備的大型化與規(guī)模化。大型化與規(guī)模化的儲存方式，雖然能夠在一定程度上增加原有儲備量，但也在一定程度上增加了產(chǎn)能消耗，外輸泵作為原油庫生產(chǎn)過程中的主要設(shè)備，在運(yùn)行的工程中需要消耗大量能源，這就對外輸泵的運(yùn)行效率和節(jié)能減排提出了更高的要求。

1 原油外輸泵的運(yùn)行特性

（1）外輸泵運(yùn)行效率的影響因素。外輸泵運(yùn)行效率是指管道系統(tǒng)中，機(jī)泵在工作過程中，原油輸送能耗值與總輸入值之間的比值，也就是管道系統(tǒng)的系統(tǒng)功率，作為泵組能耗的重要標(biāo)準(zhǔn)，其在實(shí)際過程中，會(huì)受到機(jī)泵工作能力以及運(yùn)行操作等因素的影響。例如在原油外輸泵設(shè)計(jì)與制造的過程中，機(jī)泵設(shè)計(jì)的合理性、加工工作的有效性、裝配工作的質(zhì)量，都在很大程度上影響著外輸泵的工作效率與質(zhì)量。同時(shí)為了保證原油庫外輸泵實(shí)際工作效果，減少不必要的能源損耗，在機(jī)泵選擇的過程中，對于機(jī)泵的基本型號要進(jìn)行有效選擇，使得外輸泵的設(shè)計(jì)流量與揚(yáng)程可以靠近額定值，使得工作效率要與設(shè)備額定值最大程度的進(jìn)行貼合，將外輸泵的工作效率與電機(jī)工作效率進(jìn)行匹配，避免出現(xiàn)能量損耗的出現(xiàn)。同時(shí)也能夠在一定程度上避免電機(jī)負(fù)載過低的情況，避免不必要的能耗以及輸電線路發(fā)生故障。

（2）提高外輸泵運(yùn)行效率的措施。原油外輸泵由于工作環(huán)境與要求的特殊性使得其對于泵運(yùn)行效率有著不同的需求，為了實(shí)現(xiàn)對運(yùn)行效率的調(diào)節(jié)，就需要采取必要的技術(shù)手段，根據(jù)外輸泵的工作狀態(tài)與要求，進(jìn)行相關(guān)方案的制定，使得功率保持在最高功率點(diǎn)附近。從理論上來看，外輸泵工況調(diào)整一般使用兩種方式，一種是通過改變管道系統(tǒng)的特性曲線，對工況點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，這種改變需要工作人員使用入口節(jié)流的方式，但是考慮到外輸泵的侵蝕問題，因此很少使用這種方式；路旁回流能夠滿足軸功率隨著流量增加而減少的外輸泵，因此在使用的過程中，需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，出口節(jié)流作為現(xiàn)階段最為常用的特性曲線調(diào)整方式，其在操作的過程中，將調(diào)節(jié)閥與排液管道結(jié)合起來，對流量進(jìn)行必要調(diào)節(jié)，但是這種調(diào)節(jié)方式會(huì)增加節(jié)流損失，導(dǎo)致不必要的浪費(fèi)。另一種方式，是通過對外輸泵的揚(yáng)程進(jìn)行分析，減少多余揚(yáng)程，對性能曲線進(jìn)行改變，達(dá)到提升工作效率的目的。在這種思路的指導(dǎo)下，可以對葉輪的外直徑進(jìn)行必要的削減處理，使得外輸泵的性能曲線下移，雖然這種處理方式能夠?qū)π阅芮€進(jìn)行有效調(diào)整，但是由于無法對葉輪進(jìn)行恢復(fù)，因此在實(shí)際操作的過程中，為了保證削減精度，需要采用較為精密的儀器設(shè)備，增加了不必要的費(fèi)用支出。同時(shí)這種處理方式智能應(yīng)對流量減少的情況，但是其無法滿足流量的增大要求，因此使用范圍極為有限。在對外輸泵進(jìn)行特性曲線調(diào)整的過程中，還可以采用減少泵葉級數(shù)的方法，能動(dòng)性地增加外輸泵的工況點(diǎn)，這種操作方式，只是對葉輪的部分拆除，因此能夠滿足多種工作需求。對于一些工作效率過低，使用期限過程的外輸泵，需要相關(guān)工作人員及時(shí)進(jìn)行淘汰與更換，在更換的過程中，要根據(jù)實(shí)際情況，對外輸泵的規(guī)格、結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理選擇與優(yōu)化，使其滿足實(shí)際的使用需求。

2 原油外輸泵的變頻節(jié)能

節(jié)能環(huán)保一直是人們所提倡的理念，在近幾年，原油的需求量越來越大，儲存規(guī)模也在不斷的擴(kuò)大，對原油外輸泵的性能要求越來越高，在要求它的運(yùn)行效率更高的同時(shí)，也希望它能更加的節(jié)能減排。

（1）原油外輸泵變頻的節(jié)能機(jī)理。原油外輸泵的變頻節(jié)能主要包括三種原因：第一，變頻節(jié)能，變頻調(diào)速之所以節(jié)能，主要在于把全速運(yùn)行中浪費(fèi)的電能節(jié)約下來了，尤其是閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。第二，在進(jìn)行功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)倪^程中，需要注意到無功功率的出現(xiàn)，不但能夠增加設(shè)備的線路損耗，造成異常升溫，同時(shí)由于功率因數(shù)的降低，導(dǎo)致整個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)功率的下降，同時(shí)會(huì)在無形之中，增加設(shè)備損耗，造成不必要的浪費(fèi)。為了避免這一情況的出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)對功率因數(shù)的有效控制，需要使用變頻裝置對電容進(jìn)行必要的操作，從根本上增加電網(wǎng)功率。第三進(jìn)行軟啟動(dòng)節(jié)能。通過對變頻節(jié)能裝置的安裝，能夠有效控制電網(wǎng)內(nèi)部的電流量，減少其對網(wǎng)絡(luò)的沖擊，保證其他電力設(shè)備有序運(yùn)作。

（2）原油外輸泵變頻節(jié)能的特點(diǎn)。原油外輸泵變頻節(jié)能工作在開展的過程中，為了保證實(shí)際節(jié)能效果，一方面需要技術(shù)人員，根據(jù)節(jié)能要求，將變頻器與外傳輸泵機(jī)組燈箱過設(shè)備進(jìn)行有效連接，通過這種方式對電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制。在控制的過程中，如果發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的輸出動(dòng)力與轉(zhuǎn)速呈現(xiàn)出三次方的正比例關(guān)系，則需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行必要的調(diào)整，實(shí)現(xiàn)無功損耗的有效控制，顯著提升資源的使用效率。另一方面，有利于油庫安全收發(fā)作業(yè)，同時(shí)能使輸送油料的流動(dòng)狀態(tài)均勻、平滑地變化，極大地抑制了靜電的產(chǎn)生，有效地防止了節(jié)流閥反復(fù)頻繁操作損壞閥門、油泵及管路等設(shè)備的現(xiàn)象； 第三，采用流量控制技術(shù)顯示直觀，為了便于控制一般變頻調(diào)節(jié)方案，多采用通過壓力傳感器控制輸出壓力，最終達(dá)到控制輸出流量的目的，針對油庫油泵運(yùn)行特點(diǎn)，采用流量傳感器，直接按制輸出流量最為理想，該方案操作簡單，顯示直觀。

3 結(jié)語

外輸泵是原油的運(yùn)輸中重要的設(shè)備之一，發(fā)揮著重要作用，它的運(yùn)行特性和變頻節(jié)能也是人們普遍關(guān)心的問題。如何在提高原油外輸泵的運(yùn)行效率的同時(shí)，提高輸油泵的運(yùn)行效率，降低泵電單耗，在實(shí)現(xiàn)安全高效輸油的同時(shí)使總耗能整體下降，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的，這也是科研人員致力達(dá)到的目標(biāo)。

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