FC300變頻器在化工煉油裝置中的應(yīng)用

一 .引言
在石化行業(yè)的煉油裝置中，過去很少有采用變風(fēng)量、變流量控制方式的，多是由鼠籠式異步電機(jī)拖動，進(jìn)行恒速運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)需要調(diào)節(jié)風(fēng)量、流量時，實際采用的辦法是調(diào)節(jié)擋板或節(jié)流閥，這種控制雖然簡單，但從節(jié)省能源的觀點來看，是很不經(jīng)濟(jì)的。采用變頻器對風(fēng)機(jī)、水泵類負(fù)荷進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制，對節(jié)約能源、提高經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。
上海石油化工股份有限公司2007年在金山石化新建的120萬噸/年延遲焦化裝置中對部分380V電壓等級的泵類、風(fēng)機(jī)首次引入Danfoss變頻調(diào)速控制，以適應(yīng)操作條件、工況變化。投產(chǎn)后，變頻器運(yùn)行穩(wěn)定，既得到了良好的工藝控制手段又節(jié)約了電力，取得了很好的效益。


二．項目簡介
延遲焦化技術(shù)是一種渣油輕質(zhì)化最主要的加工方法之一，具有投資少，操作費(fèi)用低，轉(zhuǎn)化深度高等優(yōu)點。所謂延遲焦化是指石油的二次加工技術(shù)，以貧氫的重質(zhì)油為原料，在高溫(約500℃)進(jìn)行深度的熱裂化和縮合反應(yīng)，從而得到氣體、柴油、汽油、蠟油和焦炭的技術(shù)。延遲是指將焦化油(原料油或循環(huán)油)經(jīng)過加熱爐加熱迅速升溫至焦化反應(yīng)溫度，在反應(yīng)爐管內(nèi)不生焦，而進(jìn)入焦炭塔再進(jìn)行焦化反應(yīng)。本次新建的120萬噸/年延遲焦化裝置分三個部分：主要設(shè)備是加熱爐和焦炭塔。采用一爐兩塔的工藝路線。（2）分餾部分，主要設(shè)備是分餾塔。（3）焦化氣體回收和脫硫，主要設(shè)備是吸收解吸塔，穩(wěn)定塔，再吸收塔等。（4）水力除焦部分。（5）焦炭的脫水和儲運(yùn)。（6）吹氣放空系統(tǒng)。（7）蒸汽發(fā)生部分。（8）焦炭焙燒部分。選定爐出口溫度為495～500℃，焦炭塔頂壓力為0.15～0.2 Mpa。


三．裝置工藝要求及變頻節(jié)能空間
1. 原質(zhì)重油由柴油泵從柴油集油箱（219 ºC）抽出后分二路，一路返回柴油集油箱下作為熱回流，另一路至柴油-原料換熱箱，換熱至156 ºC后，分出一部分返回分餾塔。經(jīng)分餾塔頂空冷器冷卻后再分出兩股，一股作為溫控流股返回分餾塔，另一股經(jīng)貧吸收柴油冷卻器冷至40ºC后由貧吸收柴油泵打入柴油吸收塔作為柴油吸收劑，余下部分柴油經(jīng)柴油冷卻器冷卻至50ºC作為柴油產(chǎn)品出裝置。
裝置中分餾塔頂空冷器及蠟油空冷器，總數(shù)5臺，每臺功率37KW，當(dāng)氣溫突變時，空冷器經(jīng)常發(fā)生偏流現(xiàn)象，只能依靠人工開（停）空冷器來調(diào)節(jié)溫度，一方面經(jīng)常造成空冷過剩使用，浪費(fèi)電力；另一方面使C-6202主分餾塔的溫度和壓力難以控制，從而影響了產(chǎn)品餾的出口合格率。
2. 焦炭塔吹汽、冷焦過程產(chǎn)生的大量高溫蒸汽及夾帶的少量油氣進(jìn)入放空塔下部，從頂部打入蠟油餾分，洗滌下油氣中的柴油及以上餾分。放空塔底重油由放空塔底泵抽出，送經(jīng)水箱冷卻器冷卻后，一部分作為放空塔頂回流，控制塔頂氣相溫度150ºC左右。另一部分在液面控制下送裝置外污油罐分水處理后可回揀。放空塔頂出來的大量蒸汽及油氣經(jīng)放空塔頂空冷器、放空塔頂后冷器冷卻到40ºC進(jìn)入放空塔頂氣液分離罐，分出的輕污油由污油泵送出裝置，污水由污水泵送至冷切焦水系統(tǒng)隔油處理后作為冷切焦水補(bǔ)充水。
這一工藝流程中除高壓機(jī)泵外，另有一些配置380V電壓泵類的負(fù)荷，總數(shù)7臺，從37KW-160KW分多個功率段，在實際運(yùn)行中存在變流量調(diào)節(jié)的要求，以前主要靠人工調(diào)節(jié)閥門開度，且大部分是放在閥門開度的70％-80％左右固定位置，甚至有些閥門的開度只有20％，系統(tǒng)運(yùn)行在節(jié)流工作狀態(tài)，閥門上的能量損失全部被浪費(fèi)。
3. 變頻器在延遲焦化裝置上的應(yīng)用，改變了以往使用節(jié)流方法調(diào)整泵類、風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，可取得較明顯的經(jīng)濟(jì)效益。同時變頻器的應(yīng)用減少甚至避免了因工頻運(yùn)行大電流沖擊引起的調(diào)節(jié)閥及進(jìn)出口管路的磨損現(xiàn)象，延長了設(shè)備的使用壽命。
4. 在設(shè)備運(yùn)行期間，讀取了變頻運(yùn)行狀態(tài)下的一些數(shù)據(jù)，和電機(jī)額定數(shù)據(jù)比較可以明顯反映出設(shè)備有很大的節(jié)能空間。