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噸常壓處理生產線一直保持每天8,000到10,600噸原油的穩定流量。

　　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，每天平均經濟損失16,438美元。維護量大的是由于不論生產量多少，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流的控制方法進行控制油泵電機的不間斷的高速運轉。使用這種方法，位于油泵出口處的節流閥進行時時調節，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，加上油泵的持續高速磨損，這一系統效率低下。另外，節流控制方法增加了管道的壓力，容易導致原油泄漏，因而需要經常更換密封件。

　　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驅動器，驅動器可以輕易使用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制（CSI-PWM）技術來提供一種具有更少功率裝置的簡單功率結構。

　　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，簡化了裝置的復雜程度。

　　成果

　　根據市場的需求，大慶煉油廠的生產有三種工況（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，工廠在保證質量的同時，能量消耗降低了，節約了大量的資金。

　　對于9,000噸的日產量，過去每天油泵電機運轉消耗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約電能1,533,312KW/h，也就是每年節約41%的能量消耗。

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

　　對于10,500噸的日產量，過去每天油泵電機運轉消耗584.8KW/h，而采用了PowerFlex7000改進型驅動器之后只消耗400KW/h。大慶煉油廠每年可以節約電能1,609,977KW/h，也就是每年節約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動器系統。這樣每年就可以節約維護費用15,000美元，并且減少了停工時間。

　　大慶煉油廠節約的總費用獲得了2年半的項目投資回報（ROI）。

　　在經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。“在我們選擇產品時，系統的可靠性是主要的標準，”吳先生說，“A-BCSI-PWM具有優越的功率結構設計方案，方案采用模塊化結構，設備部件少并且具有更強的過流保護能力。”

　　“在經過了仔細的技術比較和分析之后，我們決定選擇羅克韋爾自動化解決方案。高質量的變頻器已經證明了，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品提供商中國石化集團的附屬機構，實際市場份額達到50％。大慶煉油廠每年生產600,000噸的汽油、柴油、煤油、石蠟以及其他石油產品，市場遍布全中國。

　　挑戰

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