石油化工行業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的基礎行業(yè)，同時(shí)也是耗能大戶(hù)，其主要生產(chǎn)工藝都是通過(guò)各種泵、空氣壓縮機來(lái)完成。目前，這些油泵、水泵和空氣壓縮機大都處于電動(dòng)機驅動(dòng)恒速運轉狀態(tài)，如將占絕對多數的非調速型電機改成調速運行,使其耗電量實(shí)現隨負荷大小而變化,則可節約大量能源，將產(chǎn)生顯著(zhù)的節能效果�，F代電力電子技術(shù)、交流調速技術(shù)的發(fā)展使得交流電動(dòng)機變頻調速在頻率范圍、動(dòng)態(tài)響應、精度要求和使用效果等方面發(fā)生了巨大的飛躍。據不完全統計,各大中型石化企業(yè)中,鼠籠式異步電動(dòng)機占整個(gè)電動(dòng)機總容量的80％，因此,它為交流調速技術(shù)在石化行業(yè)中的應用提供了廣闊的發(fā)展空間。
變頻器在游梁式抽油機上的應用
游梁式抽油機使用方便、可靠、經(jīng)濟,是目前采油生產(chǎn)中的主要設備。為了減小抽油機上下沖程負荷的波動(dòng),一般都配有平衡塊。抽油機電機的負荷是一周期性脈動(dòng)負荷,并迭加有瞬間的沖擊。抽油機電機的負荷曲線(xiàn)上有兩個(gè)峰值,分別為抽油機上下沖程的“死點(diǎn)”。抽油機自由停車(chē)后再啟動(dòng)時(shí)，總是從死點(diǎn)處啟動(dòng),因此抽油機電機要求啟動(dòng)轉矩大。為了保證足夠大的啟動(dòng)轉矩,抽油機電機正常運行時(shí)負荷率很低,一般在20%左右,負荷率高的也不過(guò)30%。低負荷率運行造成功率因數低,效率低,電能浪費大。因此，在設計選配抽油機電機時(shí)，普遍的做法是令其抽取量大于實(shí)際負荷。它所帶來(lái)的新問(wèn)題是當抽油機排量過(guò)剩時(shí)，抽油機的運行會(huì )出現無(wú)功抽取，出現空抽或泵空狀態(tài)，伴隨泵空還會(huì )產(chǎn)生井噴、氣鎖等事故，而井噴、氣鎖又是導致鉆具組、泵裝置甚至地面設備損壞的主要原因。另外，由于過(guò)度的不間斷運行，機械設備的損耗也相應上升，造成傳統抽油機成本高，噪音大，運行可靠性低。有效控制泵空是亟待研究的課題。抽油機是油田耗能大戶(hù)，用電量約占油田總用電量的40％，其總體效率很低，據調查一般在30％左右，過(guò)剩的抽油能力令抽油機的無(wú)功抽取時(shí)間增加，造成油井開(kāi)采的電費成本居高不下，能源浪費十分嚴重。因此，抽油機的節能潛力非�？捎^(guān)。
近年來(lái)，市場(chǎng)上直接針對抽油機的節電技術(shù)主要有兩大類(lèi):一是開(kāi)發(fā)不同類(lèi)型的抽油機節能電機，如超高轉差率電動(dòng)機、三相永磁同步電機、高啟動(dòng)轉矩雙定子結構電機和電磁調速電機等。但由于資金投入太大，在許多油田用節能電機取代普通異步電機尚無(wú)法全面推廣。二是使用節能配電箱，其中包括定子繞組Y-Δ轉換調壓和電容器動(dòng)態(tài)無(wú)功補償及靜態(tài)無(wú)功補償等。采用改變定子繞組的接法可以改變電機電壓，但電機只能得到固定電壓，節電效果并不理想。雖然有些裝置采用雙向晶閘管實(shí)現定子電壓隨負載變化連續調節，節電效果較好，但是電源電流波形發(fā)生畸變，電網(wǎng)諧波污染嚴重，不宜大面積長(cháng)期使用。而采用變頻調速控制，則可以改變抽油機長(cháng)期處于低效做功的狀態(tài)，使其工作方式與油井實(shí)際負荷相匹配，保證每次都抽油，減少低效甚至無(wú)效抽取，從而降低電費開(kāi)支，減少維護成本，提高運行效率。
勝利油田孤東采油廠(chǎng)采用了加能IPC-PMD抽油機變頻調速技術(shù)對稠油井實(shí)施改造，油井泵效顯著(zhù)提高，日均增油2.1t，節電率達30%以上，且上、下沖程速度可任意調整，減輕了工人的勞動(dòng)強度。其經(jīng)濟效益通過(guò)對15口井的跟蹤，用加權平均法計算出單井年效益如下:
(1) 增產(chǎn)及減少電耗費用 增產(chǎn),50.4萬(wàn)元，節電0.61萬(wàn)元，合計,51.01萬(wàn)元。
(2) 投資 設備及土建安裝費等共計9.43萬(wàn)元。
(3) 設備維護及折舊費1.36萬(wàn)元/年。
(4) 稅金8.56萬(wàn)元/年。
(5) 利潤41.08萬(wàn)元/年。
(6) 投資回收時(shí)間＝投資/(利潤+稅金)＝70天
加能IPC-PMD 變頻回饋一體機正越來(lái)越廣泛的深入到各行各業(yè)中。它的節能、省力、易于構成自控系統的顯著(zhù)優(yōu)勢，必將成為電力拖動(dòng)的中樞設備。應用變頻調速技術(shù)也是企業(yè)改造挖潛、增加企業(yè)效益的一條有效途徑。尤其是在石油及化工行業(yè)中高能耗、低產(chǎn)出的設備較多，采用加能IPC-PMD 變頻回饋一體機將使企業(yè)獲得巨大的經(jīng)濟利益，同時(shí)這也是國民經(jīng)濟可持續發(fā)展的需要。
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