運行特性和變頻節能在原油庫外輸泵的分析

吳海應

摘 要：隨著社會經濟的快速發展，原油的需求量不斷增加，原油產品在社會經濟發展中具有非常廣泛的作用與功能，原油產品是能源的主要供應者，各工業部門的生產與發展離不開原油產品，可見原油對于人類的生存與發展有著重要的意義。所以本文重點分析了原油外輸泵的運行特性和變頻節能，希望可以為提高輸油泵的運行效率、降低泵電單耗，提供一些幫助。

關鍵詞：原油外輸泵；運行特性；變頻節能

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

0 前言

近幾年來，為了保證經濟安全，我國不斷增加原油儲備，推動原油儲備的大型化與規模化。大型化與規模化的儲存方式，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能消耗，外輸泵作為原油庫生產過程中的主要設備，在運行的工程中需要消耗大量能源，這就對外輸泵的運行效率和節能減排提出了更高的要求。

1 原油外輸泵的運行特性

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

（2）提高外輸泵運行效率的措施。原油外輸泵由于工作環境與要求的特殊性使得其對于泵運行效率有著不同的需求，為了實現對運行效率的調節，就需要采取必要的技術手段，根據外輸泵的工作狀態與要求，進行相關方案的制定，使得功率保持在最高功率點附近。從理論上來看，外輸泵工況調整一般使用兩種方式，一種是通過改變管道系統的特性曲線，對工況點進行調整，這種改變需要工作人員使用入口節流的方式，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，需要根據實際情況進行調整，出口節流作為現階段最為常用的特性曲線調整方式，其在操作的過程中，將調節閥與排液管道結合起來，對流量進行必要調節，但是這種調節方式會增加節流損失，導致不必要的浪費。另一種方式，是通過對外輸泵的揚程進行分析，減少多余揚程，對性能曲線進行改變，達到提升工作效率的目的。在這種思路的指導下，可以對葉輪的外直徑進行必要的削減處理，使得外輸泵的性能曲線下移，雖然這種處理方式能夠對性能曲線進行有效調整，但是由于無法對葉輪進行恢復，因此在實際操作的過程中，為了保證削減精度，需要采用較為精密的儀器設備，增加了不必要的費用支出。同時這種處理方式智能應對流量減少的情況，但是其無法滿足流量的增大要求，因此使用范圍極為有限。在對外輸泵進行特性曲線調整的過程中，還可以采用減少泵葉級數的方法，能動性地增加外輸泵的工況點，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，需要相關工作人員及時進行淘汰與更換，在更換的過程中，要根據實際情況，對外輸泵的規格、結構進行合理選擇與優化，使其滿足實際的使用需求。

2 原油外輸泵的變頻節能

節能環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，儲存規模也在不斷的擴大，對原油外輸泵的性能要求越來越高，在要求它的運行效率更高的同時，也希望它能更加的節能減排。

（1）原油外輸泵變頻的節能機理。原油外輸泵的變頻節能主要包括三種原因：第一，變頻節能，變頻調速之所以節能，主要在于把全速運行中浪費的電能節約下來了，尤其是閉環調速系統。第二，在進行功率因數補償的過程中，需要注意到無功功率的出現，不但能夠增加設備的線路損耗，造成異常升溫，同時由于功率因數的降低，導致整個電力網絡功率的下降，同時會在無形之中，增加設備損耗，造成不必要的浪費。為了避免這一情況的出現，實現對功率因數的有效控制，需要使用變頻裝置對電容進行必要的操作，從根本上增加電網功率。第三進行軟啟動節能。通過對變頻節能裝置的安裝，能夠有效控制電網內部的電流量，減少其對網絡的沖擊，保證其他電力設備有序運作。

（2）原油外輸泵變頻節能的特點。原油外輸泵變頻節能工作在開展的過程中，為了保證實際節能效果，一方面需要技術人員，根據節能要求，將變頻器與外傳輸泵機組燈箱過設備進行有效連接，通過這種方式對電機的轉速進行控制。在控制的過程中，如果發現電動機的輸出動力與轉速呈現出三次方的正比例關系，則需要根據實際情況進行必要的調整，實現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作業，同時能使輸送油料的流動狀態均勻、平滑地變化，極大地抑制了靜電的產生，有效地防止了節流閥反復頻繁操作損壞閥門、油泵及管路等設備的現象； 第三，采用流量控制技術顯示直觀，為了便于控制一般變頻調節方案，多采用通過壓力傳感器控制輸出壓力，最終達到控制輸出流量的目的，針對油庫油泵運行特點，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 結語

外輸泵是原油的運輸中重要的設備之一，發揮著重要作用，它的運行特性和變頻節能也是人們普遍關心的問題。如何在提高原油外輸泵的運行效率的同時，提高輸油泵的運行效率，降低泵電單耗，在實現安全高效輸油的同時使總耗能整體下降，實現節能降耗的目的，這也是科研人員致力達到的目標。

參考文獻：

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