輸油（yóu）泵在（zài）實（shí）際工作中往往需要通過控製輸油泵出（chū）口閥門來調節流（liú）量，造成能源的浪費。浦航油庫（kù）通過輸油泵電機的節能改造，保障安全，降低能（néng）耗，節約了能源。本文介（jiè）紹浦航油庫（kù）節能改造情況，以期通過該事例在業內推廣節能技術，對（duì）相關單位有所幫助。

  引言

  輸油（yóu）泵是長輸管線的動力源，是油庫的心髒，是油庫生（shēng）產運（yùn）行中主要能耗設備。在實際工作中，往往出現泵特性和管路特性不匹配的情況，需要通過控製輸油泵出口閥門來調節（jiē）流量滿足生產工藝要求，這種流量調節方式在輸油泵出口閥門前後產（chǎn）生較大的能源（yuán）消耗（hào）在泵出口（kǒu）閥前後，造成能源的浪（làng）費。浦航油庫通過（guò）輸油泵電（diàn）機的（de）節能改造，完全打開泵出口閥門，達到了改善工藝，保障輸油安全的目的（de），同時降低了輸油單耗，節約（yuē）了能源。本文介紹浦（pǔ）航油庫節能改造情況，以期通過該事例在業（yè）內推廣節能技術，對（duì）相關單位有所幫助。

  1 現狀調查

  上海浦航（háng）石油有限公司油庫承（chéng）擔了上海地區兩大機場70%以上的（de）航油保障，油庫至（zhì）浦東機（jī）場油庫長輸管（guǎn）線全長18.4km，是上海航空港的主動脈。浦（pǔ）航油庫輸（shū）油泵（bèng）電機額定功率為1000KW/10KV，電機額定（dìng）轉速為1480r/min，油泵（bèng）額定流量為1500 m3/h，額定（dìng）揚程220kPa(m)，2013年運行時間1950小時（shí）。由於地形、輸油（yóu）管阻（zǔ）力等原因，實際運行過程中，輸油泵流量接近2000m3/h，而機場油庫要求流量（liàng）需控製在1500m3/h左右。目（mù）前浦（pǔ）航（háng）輸油（yóu）泵電機沒有調速裝（zhuāng）置，隻有采用控製出口閥門開度（dù）來調節流量以滿足生產要求。輸油泵出口閥門隻允許開度為30%左右（yòu），實際流量（liàng）為1500m3/h左右、揚程約165kPa(m)，電機功率為882.77KW。

  由於采用原始的（de）調整閥門開度的方式僅僅改變管道的流通阻力，而驅（qū）動（dòng）源的電（diàn）機輸出功率並沒有改變，增加了（le）電機的負荷與管網泵出口及（jí）出口閥門（mén）的（de）壓力，出口閥容易損壞、管網壽命降低、油泵葉輪磨損大、電機與（yǔ）油泵振動量大、設備壽命大大縮短，安全（quán）係數（shù）大大降低（dī），同時無功功率增加，浪費了大量電能，生產用（yòng）電量高，生產成本不易降低，因此該電機進行節能技術改造成為當務之急。

  考慮到實際節能效果和未來的延展性，我們選擇（zé）了（le）高壓變頻改造技術，高（gāo）壓變頻技（jì）術（shù）在國內外（wài）長輸管線泵機上已使用多年，技（jì）術成熟，調節方便，適用性好，節能效果明顯，能更有效的達到節能效果。

  2輸油泵電機變頻調速節能原理

輸油泵電機的節能改造

  R2為現有工（gōng）況(出口閥門開（kāi）度（dù）30%)時管網阻力特性，R1為出口閥門全開時管網阻力特（tè）性;

  S1、S2、S3分別對應全流速、現有工況、調速後特性曲線;

  現有工況下，特性曲線S2與（yǔ）R2相交於M2點，M2即為現有工況點，即出口閥門開度為30%時工況點，對應的揚程H2為165kPa(m)，目前（qián）實際（jì）運行流量Q2為1560m3/h。

  在變頻狀態（tài）下，離心泵轉速（sù）降低為820 r/min左右（yòu）時，其特性曲線為S3，由於此時泵出（chū）口閥（fá）被全開，管路特性曲線變為較（jiào）為平坦的R1，此時S3與R1交於M3點，即為新的工（gōng）況點，此時（shí）保持離心泵排出量不變仍為1560m3/h，但泵的（de）揚程H3降（jiàng）低為135kPa(m)，采用降低油泵電機轉速保證滿足輸油量的情況下，通過削減離心泵楊程節約（yuē）的能量為H2M2M3H3的麵積。這就是（shì）離心輸油泵（bèng）變頻節能的原理。

  3 浦航變頻改造情況

  浦航公司的油泵電機為高壓三相異步電動機（jī），該電機本身不具備調速功能，若要調速需增加調速裝置控製電機進行無級調速。變頻調（diào）速將工頻電源變換為頻率、電壓均連續（xù）可調的電（diàn）源，采用多（duō）電平技術，將輸出隔離變壓器的多個副（fù）邊繞組，分別為各（gè）功（gōng）率（lǜ）單元（yuán）供電，通（tōng）過多個IGBT功率單元串聯疊加後，達到完美無諧波高壓輸出，實現電機無級調速運行。該方式可靠性高、穩定性強，構造簡單，經久（jiǔ）耐用，維護方便。

  高壓變頻調速係統固然可產生較好的節能效益，但由於輸（shū）油係統屬於油庫（kù）生產中的一個（gè）重要樞紐（niǔ）環節（jiē），長時間連續運轉，除對設備本身要求有較高的可（kě）靠性之外（wài），在技術方案（àn）上必須與現場的工藝特點（diǎn）相結合，充分考慮現場操作的安（ān）全性，適用性和方便性。浦航油庫采（cǎi）用了以下技（jì）術措施：

  係統具備工頻、變頻手動切換功能。一旦變（biàn）頻係統出現故障，可（kě）以切換到工頻檔，在變頻係統維修期間可正常保障輸油（yóu）泵的運行，滿（mǎn）足油庫生產的需（xū）要。

  現場設置（zhì）、啟動、停止以及緊急停機按鈕，極大地方便了現場操作人員的操作。

  優化係統（tǒng）的保護參數，確保（bǎo）輸油係統的連續平穩運行。在應用於輸油係統時對一些保護的參數按實際需要進行設置，避免由於變頻係統（tǒng）的保護過於靈敏而造成（chéng）輸油泵（bèng）停機，影響輸油係統的安全平穩運行。

  在變頻調速係統（tǒng）內設置適合於現場實際（jì）的報警功能，並對（duì）運行的參數，操（cāo）作情況，故障（zhàng）情況具有詳細的記錄功能（néng）。

  4 油泵電機改造後的節能效（xiào）益

  浦航油庫長輸管線輸油（yóu）泵電機采用高壓變頻器節（jiē）能改造後，電機轉速降為為820r/min左右，電機功率為468KW左右（yòu），節電率達到47%，既（jì）提高了油泵的運行效率（lǜ），又滿足了生產要（yào）求（qiú）。根據現場運行的參數，油泵每年按1950小（xiǎo）時運（yùn）行，電價為（wéi）1.30元/度計算，油泵年（nián）節約電費為(882.77-468)×1950×1.30≈105.14萬元。

  浦航油泵電機節能改造的設備投（tóu）入成本約為80.00萬元，根據以上數據，設備投入回收（shōu）期（qī）不足1年。考慮到高壓變頻調速設備壽命為20年，20年內節省接近2千萬元（yuán）電費，經濟效益相當可（kě）觀（guān）。

  5 結束語

  高壓變頻調（diào）速是輸油泵電機的節能改造的有效途徑，通過調速技術，可以完全打開泵（bèng）出口閥，有效（xiào）地避免了輸油泵出口閥的（de）節流損失（shī），同時還較好的減少輸油泵機（jī）組的機械衝（chōng）擊、摩損和噪音，提高了安全係數，延長了輸油泵機組的維護保養（yǎng）周期及使用壽命。隨著國家能源緊張嚴峻的形勢，提高（gāo）能效、節約能源是國家能源戰略的（de）重要目標（biāo）和措施，浦航公司通過節能改造，優化（huà）企業生產（chǎn）設備，推進技術創新，提高企（qǐ）業生產能（néng）力，增強設備的可靠性和穩定（dìng）性（xìng），同時達到節能降耗的目的，具有很好的社會效益。

管（guǎn）道油泵