羅克韋爾自動化中壓變頻器解決方案幫助大慶煉油廠降低能源消耗

　背景

　　在大慶石化煉油廠，3,500噸常壓處理生產(chǎn)線一直保持每天8,000到10,600噸原油的穩(wěn)定流量。

　　但是，原油泵在輸送原油過程中消耗大量的電能。為了保持競爭力和低價位，尋找一種更加高效的油泵控制方法來減少能量消耗被列入議事日程。

　　大慶煉油廠所面臨的其他問題就是維護成本和停工時間。現(xiàn)有的油泵每隔8,000小時就需要進行例行維護，每年累計停工2天，每天平均經(jīng)濟損失16,438美元。維護量大的是由于不論生產(chǎn)量多少，油泵電機都以全速運行所造成的。

　　以前，大慶煉油廠的工程人員采用閥門節(jié)流的控制方法進行控制油泵電機的不間斷的高速運轉(zhuǎn)。使用這種方法，位于油泵出口處的節(jié)流閥進行時時調(diào)節(jié)，以滿足原油流速變化的負載要求。然而，實踐表明，即便是在低負載需求下，能量消耗也很高，加上油泵的持續(xù)高速磨損，這一系統(tǒng)效率低下。另外，節(jié)流控制方法增加了管道的壓力，容易導(dǎo)致原油泄漏，因而需要經(jīng)常更換密封件。

　　解決方案

　　為了減少過多的電力消耗，大慶煉油廠的油泵電機需要一種可靠的真正的中壓（MV）驅(qū)動器解決方案。大慶煉油廠最終找到了一種簡單可靠的解決方案，就是使用具有一個6KV整流器和一個6KV變流器的羅克韋爾自動化PowerFlex7000MV驅(qū)動器，驅(qū)動器可以輕易使用6.5KV功率器件進行組合，而不需使用輸出變壓器。

　　PowerFlex7000采用電流源逆變脈沖調(diào)制（CSI-PWM）技術(shù)來提供一種具有更少功率裝置的簡單功率結(jié)構(gòu)。

　　PowerFlex7000具有強大的過流保護能力，而不需要保險絲和熔斷電路來保護功率裝置，因此，簡化了裝置的復(fù)雜程度。

　　成果

　　根據(jù)市場的需求，大慶煉油廠的生產(chǎn)有三種工況（每天9,000噸；每天9,600噸和每天10,500噸）。在實施了羅克韋爾自動化解決方案之后，工廠在保證質(zhì)量的同時，能量消耗降低了，節(jié)約了大量的資金。

　　對于9,000噸的日產(chǎn)量，過去每天油泵電機運轉(zhuǎn)消耗426KW/h，而采用了PowerFlex7000變頻器之后只消耗250KW/h。大慶煉油廠每年可以節(jié)約電能1,533,312KW/h，也就是每年節(jié)約41%的能量消耗。

　　對于9,600噸的日產(chǎn)量，過去每天油泵電機運轉(zhuǎn)消耗527KW/h，而采用了PowerFlex7000改進驅(qū)動器之后只消耗370KW/h。大慶煉油廠每年可以節(jié)約電能1,370,397KW/h，也就是每年節(jié)約30%的能量消耗。

　　對于10,500噸的日產(chǎn)量，過去每天油泵電機運轉(zhuǎn)消耗584.8KW/h，而采用了PowerFlex7000改進型驅(qū)動器之后只消耗400KW/h。大慶煉油廠每年可以節(jié)約電能1,609,977KW/h，也就是每年節(jié)約32%的能量消耗。

　　此外，新的解決方案可以位油泵電機提供過流保護，并且不使用保險絲和熔斷電路而簡化了驅(qū)動器系統(tǒng)。這樣每年就可以節(jié)約維護費用15,000美元，并且減少了停工時間。

　　大慶煉油廠節(jié)約的總費用獲得了2年半的項目投資回報（ROI）。

　　在經(jīng)過了一年多的運行之后，大慶煉油廠的項目非常成功，大慶石化公司舉行了現(xiàn)場會議，向兄弟廠家介紹PowerFlex7000改進型變頻器。大慶煉油廠的總工吳韓英表示，他對羅克韋爾自動化解決方案的信任是正確的，獲得了豐厚的回報。“在我們選擇產(chǎn)品時，系統(tǒng)的可靠性是主要的標準，”吳先生說，“A-BCSI-PWM具有優(yōu)越的功率結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，方案采用模塊化結(jié)構(gòu)，設(shè)備部件少并且具有更強的過流保護能力。”

　　“在經(jīng)過了仔細的技術(shù)比較和分析之后，我們決定選擇羅克韋爾自動化解決方案。高質(zhì)量的變頻器已經(jīng)證明了，我們的選擇是正確的。”

　　大慶煉油廠位于黑龍江省大慶市，是中國前十位煉油廠之一，每年的毛收入超過1,000萬美元。大慶煉油廠成立于1963年，是大慶石化公司的一部分。而大慶石化公司又是中國最大的石油產(chǎn)品提供商中國石化集團的附屬機構(gòu)，實際市場份額達到50％。大慶煉油廠每年生產(chǎn)600,000噸的汽油、柴油、煤油、石蠟以及其他石油產(chǎn)品，市場遍布全中國。

　　挑戰(zhàn)

　　自從中國2001年加入世界貿(mào)易組織（WTO）之后，廉價進口產(chǎn)品的沖擊迫使中國的企業(yè)降低產(chǎn)品價格以價格低廉、提高生產(chǎn)效率迎接新的挑戰(zhàn)。從而降低生產(chǎn)成本是提供低價商品而又保持有利市場份額的關(guān)鍵因素。